ES2306916T3 - PROCEDURE FOR THE SYNTHESIS AND MODIFICATION OF BIOCATALITIC SELECTIVE PEPTIDES, MIMETIC SUBSTANCES OF PEPTIDES AND PROTEINS. - Google Patents

PROCEDURE FOR THE SYNTHESIS AND MODIFICATION OF BIOCATALITIC SELECTIVE PEPTIDES, MIMETIC SUBSTANCES OF PEPTIDES AND PROTEINS. Download PDF

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Abstract

Method for synthesis and/or selective N-terminal modification of peptides, peptide mimetics and/or proteins (A). Method for synthesis and/or selective N-terminal modification of peptides, peptide mimetics and/or proteins (A) comprises: (1) preparing an amino component (I) containing at least one amino acid (aa); (2) preparing a carboxy component (II) that has a leaving group on carboxy and contains at least one aa, or a marker or reporter group; and (3) reacting (I) and (II) in a medium that contains at least one ionic fluid, in presence of protease, peptidase and/or hydrolase, so that (I) and (II) become linked through a peptide bond, with cleavage of the leaving group.

Description

Procedimiento para la síntesis y modificación biocatalítica selectiva de péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas.Procedure for synthesis and modification selective biocatalytic of peptides, mimetic substances of peptides and proteins

La presente invención se refiere a un procedimiento para la síntesis enzimática y/o modificación selectiva de péptidos, substancias miméticas de péptidos y/o proteínas mediante el empleo de líquidos iónicos así como el empleo de líquidos iónicos como medio exclusivo para la reacción, o en combinación con agua y/o disolventes orgánicos para impedir la formación de reacciones secundarias proteolíticas e hidrolíticas.The present invention relates to a procedure for enzymatic synthesis and / or selective modification of peptides, mimetic substances of peptides and / or proteins through the use of ionic liquids as well as the use of ionic liquids as the exclusive means for the reaction, or in combination with water and / or organic solvents to prevent formation of proteolytic side reactions and hydrolytic

La síntesis y modificación selectiva de péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas, tiene una importancia creciente en el estudio sistemático de las relaciones estructura-función de los polipéptidos como productos genéticos funcionales y lleva decisivamente al descubrimiento de nuevas substancias terapéuticas efectivas (ver H.-D Jakubke, Peptide: Chemie und Biologie ("Péptidos: Química y Biología"), Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín, Oxford, 1996). Problemas esenciales de su síntesis o de su modificación selectiva son sin embargo, la falta de selectividad y universalidad de los procedimientos químicos y la limitación de los substratos o respectivamente la aparición de numerosas reacciones secundarias en el empleo de las enzimas como catalizadores.The synthesis and selective modification of peptides, mimetic substances of peptides and proteins, is of increasing importance in the systematic study of the structure-function relationships of polypeptides as functional genetic products and leads decisively to the discovery of new effective therapeutic substances (see H. -D Jakubke, Peptide: Chemie und Biologie (" Peptides: Chemistry and Biology "), Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford, 1996). Essential problems of its synthesis or its selective modification are, however, the lack of selectivity and universality of chemical processes and the limitation of substrates or, respectively, the occurrence of numerous secondary reactions in the use of enzymes as catalysts.

Fundamentalmente, se pueden emplear para la síntesis de péptidos, substancias miméticas de péptidos, y proteínas, los métodos químicos desarrollados en la química de los péptidos. Estos están sujetos sin embargo, a considerables limitaciones cuando aumenta la complejidad del producto. Mientras que los péptidos con un promedio de longitud de cadena de 50-60 aminoácidos son accesibles directamente mediante la síntesis de péptidos en fase sólida, otra prolongación de la cadena, debido a que el rendimiento de la copulación nunca es cuantitativo, conduce a menudo a la acumulación de un gran número de productos secundarios, que conducen tanto a una disminución del rendimiento de la síntesis como también a dificultar o respectivamente impedir, la purificación del producto deseado. Los métodos actuales para la síntesis de polipéptidos o respectivamente de proteínas más largas, se basan en la condensación de fragmentos de péptidos preparados sintéticamente pero, sin embargo, la unión de los fragmentos de péptidos completamente protegidos, solamente es posible en casos excepcionales, a causa de la solubilidad a menudo muy pequeña, de los eductos.Fundamentally, they can be used for peptide synthesis, peptide mimetic substances, and proteins, the chemical methods developed in the chemistry of peptides These are, however, subject to considerable limitations when the complexity of the product increases. While that peptides with an average chain length of 50-60 amino acids are directly accessible by solid phase peptide synthesis, another extension of the chain, because the coupling performance is never quantitative, often leads to the accumulation of a large number of secondary products, which lead both to a decrease in synthesis performance as well as to hinder or respectively prevent the purification of the desired product. The current methods for polypeptide synthesis or respectively of longer proteins, are based on fragment condensation of synthetically prepared peptides but, nevertheless, the binding of completely protected peptide fragments, it is only possible in exceptional cases, because of the solubility often Very small, of the educts.

Los métodos desarrollados basados en el borrador de pinza molecular propuesto por primera vez en 1953 para las ligaciones químicas CN- de fragmentos de péptidos sin proteger (T. Wieland et al., Annalen ("Anales") 1953, 583, 129; M. Brenner et al., Helv. Chim. Acta 1957, 40, 1497), de la captura del amino- y tio- (D.S. Kemp et al., J. Org. Chem. 1975, 40, 3465; N. Fotouhi et al., J. Org. Chem. 1989, 54, 2803) de la ligación química natural (M. Schnölzer, S.B.H. Kent, Science ("Ciencia") 1992, 256, 221; PE. Dawson et al., Science ("Ciencia") 1994, 266,776) ó también el método del aldehído (C.- F. Liu, J.P. Tam, Proc. Natl Acad. Sci USA 1994, 91, 6584), transcurren en verdad selectivamente, pero sin embargo, necesitan para su realización, radicales aminoácidos N- ó respectivamente C-terminales muy determinados, de manera que su utilizabilidad depende del requisito de especificidad de las secuencias. En el caso de la ligación química nativa actualmente preferida, la unión de un péptido sintético con un grupo tioéster con un terminal C tiene lugar con un segundo péptido o proteína el cual debe contener un radical cisteína con un terminal N. Al aprovechar los conocimientos de mutación de proteínas la ligación química nativa evolucionó a una unión con la proteína mediada por inteína [expressed protein ligation ("ligación expresada de la proteína")], EPL; (ver entre otros T.W- Muir et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 6705; G. J. Cotton et al., J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1100), en la cual el grupo tioéster del componente carboxílico de una proteína recombinante, la cual está fusionada con una inteína competente para la escisión, y se forma mediante una escisión tiolítica. Junto a la necesidad de un radical de cisteína en el terminal N del componente amínico, existe otra desventaja general en la epimerización parcial no exclusiva del radical aminoácido del terminal C, puesto que el tioéster formado (por lo menos cuando se emplea el tiofenol como catalizador) no solamente puede ser atacado después de la trans-esterificación sino también nucleofilamente directamente por los grupos \alpha-amino terminales del componente amínico añadido.The methods developed based on the molecular clamp eraser first proposed in 1953 for CN-chemical linkages of unprotected peptide fragments (T. Wieland et al ., Annalen (" Annals ") 1953 , 583, 129; M. Brenner et al ., Helv. Chim. Acta 1957 , 40, 1497), from the capture of amino- and thio- (DS Kemp et al ., J. Org. Chem . 1975 , 40, 3465; N. Fotouhi et al. ., J. Org. Chem . 1989 , 54, 2803) of natural chemical ligation (M. Schnölzer, SBH Kent, Science (" Science ") 1992 , 256, 221; PE. Dawson et al ., Science (" Science ") 1994 , 266,776) or also the method of aldehyde (C.- F. Liu, JP Tam, Proc. Natl Acad. Sci USA 1994 , 91, 6584), actually take place selectively, but nevertheless, they need to be carried out , very specific N- or C-terminal amino acid radicals, so that their usability depends on the sequence specificity requirement. In the case of the currently preferred native chemical ligation, the union of a synthetic peptide with a thioester group with a C-terminal takes place with a second peptide or protein which must contain a cysteine radical with an N-terminal. By taking advantage of the knowledge of Protein mutation The native chemical ligation evolved to a binding with the intein-mediated protein (" expressed protein ligation ")], EPL; (See among others TW- Muir et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998 , 95, 6705; GJ Cotton et al ., J. Am. Chem. Soc . 1999 , 121, 1100), in which the thioester group of the carboxylic component of a recombinant protein, which is fused with an intein competent for cleavage, and is formed by a thiolitic cleavage. Together with the need for a cysteine radical in the N-terminal of the amino component, there is another general disadvantage in the non-exclusive partial epimerization of the amino acid radical of the C-terminal, since the thioester formed (at least when thiophene is used as a catalyst ) can not only be attacked after trans-esterification but also nucleophilically directly by the α-amino terminal groups of the added amine component.

Los procedimientos sintéticos catalíticos tienen la ventaja de una mayor flexibilidad respecto a la formación sintética de péptidos con importancia preparativa, aunque en la Naturaleza no se conoce, por lo menos hasta ahora, ninguna ligasa peptídica universal con importancia preparativa. Así, los anticuerpos catalíticos muestran actividad CN-ligasa (ver entre otros, P. G. Schultz, R.A. Lerner, Science ("Ciencia") 1995, 269, 1835; G. MacBeath, D. Hilvert, Chem. Biol. 1996, 3, 433, D.B. Smithrub et al., J. Am, Chem. Soc. 1997, 119, 278), igualmente como ligasas peptídicas sintéticas basadas sobre un motivo coiled-coil ("enrollado") de GCN4 (K. Severin et al., Nature ("Naturaleza") 1997, 389, 706) ó respectivamente sobre una matriz de péptidos compuesta de un péptido coiled-coil ("enrollado") fuertemente ácido (S. Yao, J. Chmielewski, Biopolymers ("Biopolímeros") 1999, 51, 370). En todos estos casos, se trata sin duda de un interesante punto de partida para el diseño de ligasas peptídicas, las cuales de todas maneras requieren para las ligaciones, especiales requisitos, y cuya utilizabilidad general está en consecuencia muy limitada. Es sabido que las proteasas pueden emplearse como catalizadores para la síntesis enzimática de péptidos, por ejemplo las proteasas papaína y quimotripsina para la síntesis de péptidos ovoides (W. Kullmann, Journal of Biological Chemistry ("Revista de Química Biológica") 1980 tomo 255, nº 17, 8234-8238). El aprovechamiento del potencial inverso de catálisis de las peptidasas (ver entre otros W. Kullmann, Enzymatic Peptide Synthesis ("Síntesis enzimática de péptidos"), CRC Press, Boca Raton, 1987; H.-D. Jakubke, Enzymatic Peptide Synthesis ("Síntesis enzimática de péptidos") en: The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology, ("Los péptidos: Análisis, Síntesis, Biología") vol. 9 (editores: S. Udenfriend, J. Meienhofer), Academic Press, Nueva York, 1987, capítulo 3) ofrece realmente la importante posibilidad de unir enzimáticamente segmentos de péptidos en especiales condiciones, aunque no garantiza ni la irreversibilidad de la formación de péptidos especiales unidos, ni excluye a priori escisiones proteolíticas indeseadas en los segmentos unidos o respectivamente en el producto final, cuando existen allí sitios potenciales de escisión para la peptidasa empleada. Aunque mediante la reingeniería de diferentes peptidasas, como p. ej., la subtilisina, se puede mejorar el potencial de catálisis para la formación de uniones peptídicas y también puede demostrarse mediante exigentes condensaciones de fragmentos (ver entre otros, D. Y. Jackson et al., Science ("Ciencia") 1994, 266, 243), no pueden con ello eliminarse las desventajas descritas más arriba. El concepto de substancias miméticas del substrato desarrollado de los segmentos de péptidos y proteínas para las uniones CN- (F. Bordusa et al., Angew. Chem. 1997, 109, 2583; Revisión: F. Bordusa, Braz. J. Med. Biol. Res. 2000, 72, 469) tiene realmente la ventaja de la irreversibilidad, aunque sin embargo, necesita también el empleo de variantes de proteasas sintéticas, proteolíticamente inactivas, para impedir las escisiones competitivas dentro de los biopolímeros que van a unirse. La patente WO 02/26772 describe un procedimiento para la modificación selectiva catalítica de péptidos y proteínas con el empleo entre otros, de la tripsina y la quimotripsina.Synthetic catalytic processes have the advantage of greater flexibility with respect to the synthetic formation of peptides with preparative importance, although in Nature there is no known, at least until now, any universal peptide ligase with preparative importance. Thus, the catalytic antibodies show CN-ligase activity (see among others, PG Schultz, RA Lerner, Science (" Science ") 1995 , 269, 1835; G. MacBeath, D. Hilvert, Chem. Biol . 1996 , 3, 433 , DB Smithrub et al ., J. Am, Chem. Soc . 1997 , 119, 278), also as synthetic peptide ligases based on a coiled-coil ("rolled") motif of GCN4 (K. Severin et al ., Nature (" Nature ") 1997 , 389, 706) or respectively on a peptide matrix composed of a strongly acid coiled-coil ("rolled") peptide (S. Yao, J. Chmielewski, Biopolymers (" Biopolymers ") 1999 , 51 , 370). In all these cases, it is undoubtedly an interesting starting point for the design of peptide ligases, which in any case require binding, special requirements, and whose general usability is therefore very limited. It is known that proteases can be used as catalysts for enzymatic peptide synthesis, for example papain proteases and chymotrypsin for the synthesis of ovoid peptides (W. Kullmann, Journal of Biological Chemistry ( "Journal of Biological Chemistry") 1980 vol 255, No. 17, 8234-8238). The use of reverse potential catalysis of peptidases (see among others W. Kullmann Enzymatic Peptide Synthesis ( "Enzymatic Peptide Synthesis"), CRC Press, Boca Raton, 1987; H.-D. Jakubke, Enzymatic Peptide Synthesis ( " Enzymatic synthesis of peptides ") in: The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology , (" Peptides: Analysis, Synthesis, Biology ") vol. 9 (editors: S. Udenfriend, J. Meienhofer), Academic Press, New York, 1987 , Chapter 3) really offers the important possibility of enzymatically binding peptide segments under special conditions, although it does not guarantee the irreversibility of the formation of special bound peptides, nor does it exclude a priori unwanted proteolytic cleavages in the bound segments or respectively in the product Finally, when there are potential cleavage sites for the peptidase used. Although by reengineering different peptidases, such as p. For example, subtilisin, the potential for catalysis for the formation of peptide bonds can be improved and can also be demonstrated by demanding fragment condensations (see, among others, DY Jackson et al ., Science (" Science ") 1994 , 266, 243 ), the disadvantages described above cannot be eliminated. The concept of mimetic substances of the substrate developed from the peptide and protein segments for CN- junctions (F. Bordusa et al ., Angew. Chem . 1997 , 109, 2583; Revision: F. Bordusa, Braz. J. Med. Biol. Res . 2000 , 72, 469) really has the advantage of irreversibility, although nevertheless, it also needs the use of synthetic proteolytic variants, proteolytically inactive, to prevent competitive cleavages within the biopolymers to be bound. WO 02/26772 describes a process for the selective catalytic modification of peptides and proteins with the use, among others, of trypsin and chymotrypsin.

Para la modificación de péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas, han jugado -y todavía juegan- un papel importante en la investigación de proteínas, los procedimientos químicos (ver T. Imoto, H. Yamada, Chemical Modification ("Modificación química"), en Protein Function. A Practical Approach ("Función de la proteína. Un método práctico") (editores T.E. Creighton) páginas 247-277, IRL Press, 1989; G. E. Means, R.E. Feeney, Chemical Modification of Proteins ("Modificación química de proteínas"), Holden-Day, 1971). Así, a pesar de los rápidos progresos de la técnica de la RMN, la cual en el último decenio ha hecho posible una completa subordinación de las señales y con ello una aclaración de las estructuras tridimensionales de las proteínas hasta 150-200 aminoácidos estructurales (sin modificación), la modificación química constituye además también una herramienta para la determinación de la estructura espacial en solución, dado que las grandes proteínas no son accesibles al análisis estructural por RNM, por lo que necesitan un análisis estructural por rayos Roentgen de cristales de la proteína, los cuales en muchos casos no pueden ser obtenidos.For modification of peptides, peptide mimetics and proteins, and still have played an important role in juegan- protein research, chemical procedures (see T. Imoto, H. Yamada, Chemical Modification ( "Chemical modification") ., protein Function a practical approach ( "Function of protein a practical method.") (TE Creighton editors) pages 247-277, IRL Press, 1989; GE means, RE Feeney, chemical Modification of Proteins ( "chemical Modification proteins "), Holden-Day, 1971 ). Thus, despite the rapid progress of the NMR technique, which in the last decade has made possible a complete subordination of the signals and thus a clarification of the three-dimensional structures of the proteins up to 150-200 structural amino acids (without modification), the chemical modification is also a tool for determining the spatial structure in solution, since large proteins are not accessible to structural analysis by NMR, so they need a structural analysis by Roentgen rays of protein crystals , which in many cases cannot be obtained.

Dado que los objetivos preferidos de las modificaciones selectivas son los grupos \alpha-amino N-terminales, los grupos \varepsilon-amino permiten la ubicuidad de los radicales lisina presentes en proteínas y péptidos, y ninguna introducción selectiva de grupos marcadores e informativos en el terminal N. Las reacciones químicas de acilación se efectúan con anhídridos o de preferencia con ésteres activos, como p. ej., ésteres de N-hidroxisuccinimida ó ésteres de 4-nitrofenilo, con lo que también otras funciones de cadenas laterales pueden reaccionar con radicales de aminoácidos proteinógenos y con ello excluyen una modificación N^{\alpha} selectiva. Solamente se determinó la especificidad del radical fenilacetilo enzimáticamente introducido mediante la penicilina-acilasa en la inversión del efecto nativo como grupo protector para aminoácidos en el marco de la síntesis de péptidos, (R. Didziapetris et al., FEBS Lett. 1991, 287, 31) y mediante la misma enzima se escinde nuevamente (ver revisión: A. Reidel, H. Waldmann, J. prakt. Chem. 1993, 335, 109). Aparte de esta introducción directa de grupos de protección se describieron solamente aquellos métodos basados sobre la catálisis de peptidasas sobre una transferencia de derivados de aminoácidos o péptidos ya marcados en el terminal N, con ésteres de aminoácidos específicos de la peptidasa, en la posición P_{1}, y no presentan necesariamente ninguna irreversibilidad. Una excepción de los mismos es el concepto original de substancias miméticas del substrato desarrolladas para las ligaciones CN- de segmentos de péptidos y proteínas (F. Bordusa et al., Angew. Chem. 1997, 109, 2583; Revisión: F. Bordusa, Braz. J. Med, Biol. Res. 2000, 72, 469). Esta metódica tiene realmente la ventaja de la introducción directa y selectiva de grupos marcadores e informativos, pero sin embargo, necesita, como se ha dicho anteriormente, el empleo de variantes de proteasas inactivas, proteolíticas, sintéticas, como biocatalizadores, para impedir que tengan lugar escisiones competitivas de los biopolímeros que hay que marcar.Since the preferred objectives of the selective modifications are the N-terminal α-amino groups, the ε-amino groups allow the ubiquity of the lysine radicals present in proteins and peptides, and no selective introduction of marker and informational groups into the terminal N. The chemical acylation reactions are carried out with anhydrides or preferably with active esters, such as p. eg, N-hydroxysuccinimide esters or 4-nitrophenyl esters, whereby other side chain functions can also react with proteinogenic amino acid radicals and thereby exclude a selective Nα modification. Only the specificity of the phenylacetyl radical enzymatically introduced by penicillin acylase in the reversal of the native effect as a protective group for amino acids in the context of peptide synthesis was determined, (R. Didziapetris et al ., FEBS Lett . 1991 , 287, 31) and by the same enzyme it is cleaved again (see review: A. Reidel, H. Waldmann, J. prakt. Chem . 1993 , 335, 109). Apart from this direct introduction of protection groups, only those methods based on the catalysis of peptidases on a transfer of amino acid derivatives or peptides already labeled at the N-terminal, with specific amino acid esters of the peptidase, in the P_ position were described. 1}, and do not necessarily present any irreversibility. An exception to these is the original concept of substrate mimetic substances developed for CN- linkages of peptide and protein segments (F. Bordusa et al ., Angew. Chem . 1997 , 109, 2583; Revision: F. Bordusa, Braz. J. Med, Biol. Res . 2000 , 72, 469). This method really has the advantage of the direct and selective introduction of marker and informational groups, but nevertheless, it needs, as mentioned above, the use of inactive, proteolytic, synthetic protease variants, such as biocatalysts, to prevent them from taking place. Competitive cleavages of biopolymers to be marked.

La supresión de reacciones secundarias hidrolíticas y proteolíticas de hidrolasas empleadas para la síntesis y modificación de péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas, puede efectuarse juntamente con una ingeniería enzimática selectiva también mediante manipulaciones en el medio de reacción. En la literatura se describe el empleo de mezclas de una sola fase de agua y disolventes orgánicos, de sistemas bifásicos análogos en el caso de que no sean miscibles el agua y el disolvente orgánico, de disolventes orgánicos puros con prácticamente ninguno o solamente una pequeña parte de agua, de sistemas acuosos u orgánicos congelados o a baja temperatura, de disoluciones supercríticas y de mezclas heterogéneas eutécticas con prácticamente ninguna o muy poca cantidad de disolvente (ver entre otros, W. Kullmann, Enzymatic Peptide Synthesis ("Síntesis enzimática de péptidos"), CRC Press, Boca Raton, 1987; H.-D. Jakubke, Enzymatic Peptide Synthesis ("Síntesis enzimática de péptidos"), en: The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology ("Los péptidos. Análisis, Síntesis, Biología"), vol 9, (editores: S. Udenfriend, J. Meienhofer), Academic Press, Nueva York, 1987, capítulo 3). De todas formas, prácticamente todos estos métodos actúan disminuyendo espectacularmente la actividad enzimática o respectivamente la estabilidad y requieren en parte un considerable gasto en aparatos. A esto hay que añadir que solamente se han investigado pocos en general en cuanto a su utilizabilidad para la síntesis y modificación de biopolímeros de cadena larga. Pero tampoco en estos casos ninguno de estos procedimientos ha podido hasta ahora acreditarse para ser empleado rutinariamente para determinar la eficiencia y universalidad exigidas.The suppression of hydrolytic and proteolytic side reactions of hydrolases used for the synthesis and modification of peptides, mimetic substances of peptides and proteins, can be carried out together with selective enzymatic engineering also by manipulations in the reaction medium. The literature describes the use of mixtures of a single phase of water and organic solvents, of analogous biphasic systems in the case where water and organic solvent are not miscible, of pure organic solvents with practically none or only a small part of water, of frozen or low-temperature aqueous or organic systems, of supercritical solutions and heterogeneous mixtures with virtually no or very little solvent (see, among others, W. Kullmann, Enzymatic Peptide Synthesis (" Enzymatic Peptide Synthesis ") , CRC Press, Boca Raton, 1987; H.-D. Jakubke, Enzymatic Peptide Synthesis (" Enzymatic Peptide Synthesis "), in: The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology (" Peptides. Analysis, Synthesis, Biology ") , vol 9, (editors: S. Udenfriend, J. Meienhofer), Academic Press, New York, 1987, chapter 3). In any case, practically all of these methods act by dramatically decreasing the enzymatic activity or, respectively, the stability and in part require considerable expenditure on apparatus. To this it should be added that only few have been investigated in general in terms of their usability for the synthesis and modification of long chain biopolymers. But neither in these cases has any of these procedures been able to accredit to be routinely used to determine the required efficiency and universality.

Una nueva clase de disolventes está representada por sales, las cuales tienen un punto de fusión bajo. Para estos sistemas de disolventes, designados también como líquidos iónicos, pudo comprobarse en estudios iniciales una acción estabilizante sobre proteínas y enzimas (revisión: C. M. Gordon, Appl. Catal. A: Gen. 2001, 222, 101). Se vió que el empleo del líquido iónico nitrato de etilamonio favorecía el replegado de una proteína de albúmina de pollo reducida/desnaturalizada (lisozima) y que puede dificultar la agregación de la proteína desnaturalizada (C.A. Summers, R.A. Flowers, Protein Science ("Ciencia de las proteínas") 2000, tomo 9, nº 10, 2001-2008).A new class of solvents is represented by salts, which have a low melting point. For these solvent systems, also designated as ionic liquids, a stabilizing action on proteins and enzymes could be found in initial studies (review: CM Gordon, Appl. Catal. A: Gen. 2001 , 222, 101). It was seen that the use of the ionic liquid ethylammonium nitrate favored the refolding of a reduced / denatured chicken albumin protein (lysozyme) and that it may hinder the aggregation of the denatured protein (CA Summers, RA Flowers, Protein Science ("Science of the proteins ") 2000 , volume 9, nº 10, 2001-2008).

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Es conocido además, que los líquidos iónicos presentan buenas propiedades como disolventes de péptidos y proteínas y por ello pueden ser empleados para el recubrimiento de matrices en el análisis UV-MALDI (D.W. Armstrong et al., Analytical Chemistry ("Química Analítica"), Estados Unidos 2001, tomo 73, nº 15, 3679-3686).It is also known that ionic liquids have good properties as peptide and protein solvents and can therefore be used for coating matrices in UV-MALDI analysis (DW Armstrong et al ., Analytical Chemistry ("Analytical Chemistry"), United States 2001 , Volume 73, No. 15, 3679-3686).

Es conocido también, que las lipasas no se inactivan por la acción de los líquidos iónicos. Determinados líquidos iónicos muestran polaridades, que son semejantes a los líquidos orgánicos polares. Se vió que la acetilación catalizada por lipasa del 1-feniletanol es igual de rápida en líquidos iónicos que con el tolueno (S. Park, Journal of Organic Chemistry 2001, tomo 66, nº 25, 8395-8401). En reacciones modelo sencillas con lipasas y galactosidasas se vió además, que estos líquidos poseen un efecto positivo sobre la velocidad de las reacciones y en parte también sobre la selectividad de las reacciones enzimáticas (U. Kragl et al., Chimica Oggi ("Química hoy") 2001, 19, 22, T.L. Husum et al., Biocatal. Biotrans. 2001, 19, 331; S.H. Schofer el al; Chem. Commun., 2001, 425). En el ejemplo de un simple substrato de un éster de aminoácido pudo demostrarse además que también las proteasas de serina, quimotripsina y subtilisina en sistemas de reacción con una alta proporción de dichos líquidos son enzimáticamente activas y que catalizan tanto la hidrólisis del éster como también su transesterificación (J.A. Laszlo, D.L. Compton, Biotechnol., Bioeng. 2001, 75, 181; T.L. Husum et al. Biocatal. Biotrans, 2001, 19, 331). A la vista de la síntesis de Z-Asp-Phe-OMe a partir de Z-Asp-OH y H-Phe-OMe mediante la metaloproteasa termolisina, se pudo demostrar además la importante idoneidad de los líquidos iónicos para la unión catalizada con proteasa de dos aminoácidos con las condiciones de síntesis controladas en equilibrio (M. Erbeldinger et al., Biotechnol. Prog. 2000, 16, 1131). Hasta la actualidad por el contrario se desconoce por completo si tales líquidos pueden ser unidos selectivamente a fragmentos de péptidos mediante proteasas en una serie de reacciones y genéticamente controladas, y si en estas condiciones una introducción selectiva de grupos informativos y marcadores en el término N de los péptidos y proteínas está catalizada mediante proteasas. De igual forma no está clara la influencia que tienen los líquidos iónicos sobre la extensión de las reacciones secundarias proteolíticas en los eductos así como en las reacciones secundarias hidrolíticas en el substrato de éster empleado.It is also known that lipases are not inactivated by the action of ionic liquids. Certain ionic liquids show polarities, which are similar to polar organic liquids. It was found that 1-phenylethanol-catalyzed lipase acetylation is as rapid in ionic liquids as with toluene (S. Park, Journal of Organic Chemistry 2001 , volume 66, No. 25, 8395-8401). In simple model reactions with lipases and galactosidases it was also seen that these liquids have a positive effect on the speed of the reactions and partly also on the selectivity of the enzymatic reactions (U. Kragl et al ., Chimica Oggi (" Chemistry today ") 2001 , 19, 22, TL Husum et al ., Biocatal. Biotrans. 2001 , 19, 331; SH Schofer el al ; Chem. Commun., 2001 , 425). In the example of a simple substrate of an amino acid ester it could also be demonstrated that also serine, chymotrypsin and subtilisin proteases in reaction systems with a high proportion of said liquids are enzymatically active and catalyze both the hydrolysis of the ester and its transesterification (JA Laszlo, DL Compton, Biotechnol., Bioeng . 2001 , 75, 181; TL Husum et al . Biocatal. Biotrans, 2001 , 19, 331). In view of the synthesis of Z-Asp-Phe-OMe from Z-Asp-OH and H-Phe-OMe by means of the thermolysin metalloprotease, the important suitability of ionic liquids for protease catalyzed binding could also be demonstrated of two amino acids with the synthesis conditions controlled in equilibrium (M. Erbeldinger et al ., Biotechnol. Prog . 2000 , 16, 1131). Until now, on the contrary, it is completely unknown whether such liquids can be selectively bound to peptide fragments by proteases in a series of genetically controlled reactions, and if under these conditions a selective introduction of informational groups and markers at the N-terminus of The peptides and proteins are catalyzed by proteases. Similarly, the influence of ionic liquids on the extent of proteolytic side reactions in the educts as well as in the hydrolytic side reactions on the ester substrate used is not clear.

La presente invención tiene por finalidad poner a punto un procedimiento para la síntesis enzimática y modificación de péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas, lo cual soluciona los inconvenientes del procedimiento descrito en el estado actual de la técnica. La presente invención tiene además por finalidad la puesta a punto de un procedimiento en el que tiene lugar una síntesis dependiente de la secuencia, en particular la ligación y modificación del terminal N, sin que tengan lugar reacciones secundarias proteolíticas e hidrolíticas en los eductos o respectivamente en los productos de la reacción, regio- y estéreo-selectivamente.The present invention is intended to set a procedure for enzymatic synthesis and modification of peptides, mimetic substances of peptides and proteins, which solve the inconveniences of the procedure described in the state Current technique. The present invention also has purpose of setting up a procedure in which it has place a sequence dependent synthesis, in particular the ligation and modification of terminal N, without taking place proteolytic and hydrolytic side reactions in educts or respectively in the reaction products, regio- and stereo-selectively

El problema se resuelve según la invención mediante un procedimiento para la síntesis de péptidos, substancias miméticas de péptidos y/o proteínas y/o para la modificación selectiva de terminales N de péptidos, substancias miméticas de péptidos y/o proteínas,The problem is solved according to the invention. by a procedure for the synthesis of peptides, substances mimetics of peptides and / or proteins and / or for modification N-terminal selection of peptides, mimetic substances of peptides and / or proteins,

con los siguientes pasos:with the following steps:

a) preparación de un componente amínico, en donde dicho componente amínico tiene por lo menos un aminoácido,a) preparation of an amino component, in where said amino component has at least one amino acid,

b) preparación de un componente carboxílico, en donde dicho componente carboxílico tiene un grupo lábil en el grupo carboxilo, y el componente carboxílico presenta una unión con por lo menos un aminoácido o un compuesto con por lo menos un grupo marcador o informativo,b) preparation of a carboxylic component, in where said carboxylic component has a labile group in the group carboxyl, and the carboxylic component has a bond with at less an amino acid or a compound with at least one group bookmark or informational,

c) reacción del componente amínico y el componente carboxílico en un medio de reacción el cual tiene uno o varios líquidos iónicos, en presencia de una proteasa, peptidasa y/o hidrolasa, en donde entre el componente amínico y el componente carboxílico, se forma una unión peptídica con escisión del grupo lábilc) reaction of the amino component and the carboxylic component in a reaction medium which has one or various ionic liquids, in the presence of a protease, peptidase and / or hydrolase, where between the amino component and the component carboxylic, a peptide bond is formed with group cleavage labile

En una versión preferida está previsto que el procedimiento según la invención comprenda además los siguientes pasos:In a preferred version it is provided that the method according to the invention further comprise the following Steps:

d) aislamiento o enriquecimiento del péptido, substancia mimética de péptido y/o proteína obtenido, mediante procedimientos de por sí ya conocidos.d) isolation or enrichment of the peptide, mimetic substance of peptide and / or protein obtained, by procedures already known.

Además, la presente invención se refiere al empleo de líquidos iónicos como disolventes exclusivos o en combinación con agua y/o disolventes orgánicos para la síntesis y/o modificación de terminales N de péptidos, substancias miméticas de péptidos y/o proteínas. La presente invención se refiere también al empleo de una proteasa, peptidasa y/o hidrolasa para la síntesis y/o modificación de terminales N de péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas, en donde el péptido, la substancia mimética de péptido y la proteína o sus especies marcadas en el terminal N se obtienen mediante ligación de un componente amínico y un componente carboxílico, y el componente carboxílico tiene un grupo lábil.In addition, the present invention relates to use of ionic liquids as exclusive solvents or in combination with water and / or organic solvents for synthesis and / or N-terminal modification of peptides, mimetic substances of peptides and / or proteins. The present invention also relates to use of a protease, peptidase and / or hydrolase for synthesis and / or N-terminal modification of peptides, mimetic substances of peptides and proteins, wherein the peptide, the mimetic substance of peptide and the protein or its species labeled in the N terminal are obtained by ligation of an amino component and a component carboxylic, and the carboxylic component has a labile group.

Otras versiones se deducen de las reivindicaciones secundarias y la siguiente descripción.Other versions are deduced from the Secondary claims and the following description.

Según la invención, se comprenden entre los péptidos, los productos de condensación de aminoácidos con aproximadamente 2-10 aminoácidos. Entre los polipéptidos se comprenden según la invención, los productos de condensación de aminoácidos con aproximadamente 10-100 aminoácidos y el concepto de proteína se emplea según la invención para los productos de condensación de aminoácidos, que tienen más de aproximadamente 100 aminoácidos, en donde el paso entre ambos conceptos es fluido en la Literatura.According to the invention, they are comprised between peptides, amino acid condensation products with approximately 2-10 amino acids. Between the Polypeptides are understood according to the invention, the products of amino acid condensation with approximately 10-100 amino acids and the concept of protein is used according to the invention for condensation products of amino acids, which have more than about 100 amino acids, in where the passage between both concepts is fluid in the literature.

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Con el nombre de substancias miméticas de péptidos se designan aquellos compuestos según la invención los cuales imitan o antagonizan la actividad biológica de un péptido sin tener propiamente la estructura clásica de un péptido formado exclusivamente de aminoácidos codificados. Ejemplos de substancias miméticas de péptidos son juntamente con compuestos orgánicos completamente no peptídicos (p. ej. la morfina o respectivamente la naloxona formadas a partir de estructuras ciclo-alifáticas y aromáticas) y también aquellos que tienen aminoácidos modificados (p. ej. aminoácidos N-, \alpha- y \beta-alquilados, aminoácidos de \alpha a \beta átomos de carbono y aminoácidos ciclados N-C_{\beta}; péptidos con cadenas laterales modificadas como por ejemplo \alpha-, \beta- aminoácidos deshidrogenados, nitrotirosina, etc.), así como substancias cíclicas análogas a péptidos (ciclación del terminal N con el terminal C ó respectivamente cadenas laterales de aminoácidos, ciclación del terminal C con cadenas laterales de aminoácidos o respectivamente ciclación de cadenas laterales de aminoácidos con cadenas laterales de aminoácidos) y péptidos con uniones peptídicas modificadas como por ejemplo tioamidas, cetometilenos, etilenos, metilenaminas o también retro-inverso-derivados, entre otros. Retro-inverso-derivados son compuestos con una estructura peptídica de columna vertebral R-C-NH-CO-C-R', en los cuales la posición de la función amino y la función carboxilo está intercambiada en comparación con las uniones peptídicas normales, mientras que las uniones peptídicas normales tienen la estructura
R-C-CO-NH-C-R'.
With the name of peptide mimetic substances, those compounds according to the invention are designated which mimic or antagonize the biological activity of a peptide without properly having the classical structure of a peptide formed exclusively of encoded amino acids. Examples of peptide mimetic substances are in conjunction with completely non-peptide organic compounds (eg morphine or naloxone respectively formed from cyclo-aliphatic and aromatic structures) and also those having modified amino acids (eg amino acids N -, α- and β-alkylated, amino acids of α to β carbon atoms and cyclic amino acids N-Cβ; peptides with modified side chains such as for example α-, β-dehydrogenated amino acids, nitrotyrosine, etc.), as well as cyclic substances analogous to peptides (cyclisation of the N terminal with the C terminal or respectively amino acid side chains, cyclisation of the C terminal with amino acid side chains or respectively cyclisation of amino acid side chains with side chains of amino acids) and peptides with modified peptide bonds such as thioamides, ketomethylenes, ethylenes, methylenamines or tam Well retro-inverse-derivatives, among others. Retro-inverse-derivatives are compounds with a backbone peptide structure RC-NH-CO-C-R ', in which the position of the amino function and the carboxyl function is exchanged compared to normal peptide junctions, while normal peptide bonds have the structure
RC-CO-NH-C-R '.

Los líquidos iónicos son, al contrario de las masas fundidas de sales, sales que funden a bajas temperaturas (<100ºC), que se componen exclusivamente de iones (Lit S. p. ej., T. Welton Chem. Rev. 1999, 2071-2083). Según esta definición el agua no es tampoco un líquido iónico. Peculiaridades características son su escasa simetría, pocos intercambios intermoleculares y una buena distribución de la carga. Los cationes típicos contienen heteroátomos cuaternizados como por ejemplo iones amonio cuaternizados o iones fosfonio cuaternizados. Subgrupos son p. ej., iones imidazolio N-alquilados como el 1-etil-3-metilimidazolio, 1-butil-3-metilimidazolio, iones piridinio N-alquilados como el 4-metil-N-butil-piridinio o respectivamente iones análogos de amonio y fosfonio substituidos. Los aniones típicos pueden ser tanto de naturaleza inorgánica como de naturaleza orgánica, como p. ej., cloruro, bromuro, cloroaluminato, nitrato, benzosulfonato, triflato, tosilato o también tetrafluorborato.Ionic liquids are, unlike melts of salts, salts that melt at low temperatures (<100 ° C), which consist exclusively of ions (Lit S. e.g., T. Welton Chem. Rev. 1999 , 2071 -2083). According to this definition, water is not an ionic liquid either. Characteristic peculiarities are its low symmetry, few intermolecular exchanges and a good load distribution. Typical cations contain quaternized heteroatoms such as quaternized ammonium ions or quaternized phosphonium ions. Subgroups are p. eg, N-alkylated imidazolium ions such as 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, N-alkylated pyridinium ions such as 4-methyl-N-butyl-pyridinium or respectively ammonium and phosphonium analog ions replaced. Typical anions can be both inorganic and organic in nature, such as p. eg, chloride, bromide, chloroaluminate, nitrate, benzosulfonate, triflate, tosylate or also tetrafluorborate.

A partir del fenómeno observado hasta aquí en el estado actual de la técnica, de que la substitución completa aunque también en parte, del agua como medio de reacción mediante disolventes inertes a la reacción, conduce a una pérdida de actividad hasta la inactivación de la enzima, la presente invención, tomó como fundamento el sorprendente descubrimiento de que es posible unir un componente carboxílico provisto de un grupo lábil, en donde el componente carboxílico representa un péptido, una substancia mimética de péptidos, una proteína o respectivamente un grupo marcador o informativo, catalizando enzimáticamente con una alta velocidad de síntesis y selectividad, con el empleo de líquidos iónicos como exclusivo disolvente, o en combinación con agua y/o disolventes orgánicos como medio de reacción, con un componente amínico el cual representa de preferencia un péptido, una substancia mimética de péptidos, y una proteína.From the phenomenon observed so far in the current state of the art, that the complete replacement although also in part, of water as a reaction medium by solvents inert to the reaction, leads to a loss of activity until enzyme inactivation, the present invention, it was based on the surprising discovery that it is possible to join a carboxylic component provided with a labile group, wherein the carboxylic component represents a peptide, a mimetic substance of peptides, a protein or respectively a marker or informational group, catalytically catalyzing with a high speed of synthesis and selectivity, with the use of liquids ionic as exclusive solvent, or in combination with water and / or organic solvents as a reaction medium, with one component amine which preferably represents a peptide, a substance peptide mimetics, and a protein.

Es además sorprendente, que las reacciones secundarias típicamente presentes, como por ejemplo la hidrólisis de la unión entre el componente carboxílico y el grupo lábil, así como la proteolisis de las uniones peptídicas correspondientes a la especificidad de la enzima, no tienen lugar prácticamente en los eductos o respectivamente los productos de la reacción. El componente carboxílico está provisto típicamente con el grupo lábil, de forma que el grupo lábil, del tipo éster, tioéster o amido está unido con la función carboxilo del terminal C del componente carboxílico. El procedimiento según la invención se basa en el sorprendente descubrimiento de que los líquidos iónicos o mezclas de los mismos al contrario de prácticamente todos los otros disolventes orgánicos, tienen una influencia favorable sobre la actividad de síntesis de la enzima, y al mismo tiempo dificulta prácticamente del todo las reacciones secundarias no deseadas propiciadas típicamente mediante el disolvente agua. Mediante el empleo combinado de un disolvente iónico con los componentes carboxílicos, los cuales contienen los grupos lábiles específicos de las enzimas, puede lograrse además una independencia de la actividad de síntesis, de la especificidad original del substrato de la enzima, lo cual aumenta decisivamente la amplitud de empleo para la síntesis del procedimiento.It is also surprising that the reactions side effects typically present, such as hydrolysis of the junction between the carboxylic component and the labile group, as well as the proteolysis of the peptide junctions corresponding to the specificity of the enzyme, they do not take place practically in the educts or reaction products respectively. He carboxylic component is typically provided with the labile group, so that the labile group, of the ester, thioester or amido type is linked to the carboxyl function of component C terminal carboxylic. The process according to the invention is based on the surprising discovery that ionic liquids or mixtures of them unlike virtually all others organic solvents, have a favorable influence on the enzyme synthesis activity, and at the same time hinders virtually unwanted side reactions typically propitiated by the water solvent. Through the combined use of an ionic solvent with the components carboxylics, which contain the specific labile groups of enzymes, independence of activity can also be achieved of synthesis, of the original specificity of the substrate of the enzyme, which decisively increases the breadth of employment for the Synthesis of the procedure

Se ha descubierto, que todas las proteasas de serina y cisteína investigadas muestran el comportamiento descrito anteriormente y por ello son particularmente apropiadas, en el marco del procedimiento según la invención, para la síntesis y modificación de péptidos, substancias miméticas de péptidos, y proteínas. Pueden obtenerse otras enzimas apropiadas en el marco de procesos de selección mediante el empleo de reacciones modelo apropiadas, como pueden efectuarse con la base de la enseñanza técnica dada a conocer.It has been discovered, that all proteases of serine and cysteine investigated show the behavior described previously and therefore are particularly appropriate, within the framework of the method according to the invention, for the synthesis and peptide modification, peptide mimetic substances, and proteins Other appropriate enzymes can be obtained within the framework of selection processes through the use of model reactions appropriate, as can be done with the teaching base technique disclosed.

En el marco de un tal proceso de selección se ha procedido de modo que se ha investigado la actividad de síntesis de las proteasas, peptidasas y/o hidrolasas en líquidos iónicos o mezclas de los mismos, por medio de reacciones modelo de síntesis. Para ello, se incuba en el caso más sencillo un componente carboxílico compuesto de aminoácidos (componentes carboxílicos o substancia mimética de substrato) con un componente amínico, en el caso más sencillo una amida de un aminoácido, pero de preferencia un péptido y la proteasa, peptidasa o hidrolasa de prueba. La tolerancia de los líquidos iónicos a la enzima, se muestra mediante la formación del producto en el curso de la siguiente fase de incubación. La propia formación del producto puede ser analizada por ejemplo, mediante HPLC u otros métodos cromatográficos de separación.Within the framework of such a selection process, proceeded so that the synthesis activity of proteases, peptidases and / or hydrolases in ionic liquids or mixtures thereof, by means of model synthesis reactions. For this, a component is incubated in the simplest case carboxylic compound of amino acids (carboxylic components or mimetic substrate substance) with an amino component, in the simplest case an amide of an amino acid, but preferably a peptide and protease, peptidase or hydrolase test. The tolerance of ionic liquids to the enzyme, is shown by product training in the course of the next phase of incubation. The product formation itself can be analyzed by example, by HPLC or other chromatographic methods of separation.

Según la invención, se prefieren como proteasas, proteasas de cisteína o proteasas de serina. Sin embargo, básicamente se pueden emplear todas las otras clases conocidas de proteasas, también las proteasas de aspartato o las metaloproteasas. Como otros grupos de hidrolasas, entran particularmente en cuestión, las lipasas o estearasas. Como peptidasas (EC 3.4.11-3.4.19) pueden emplearse igualmente de modo general según la invención, conocidos subgrupos de péptidos. Para la definición de hidrolasas, peptidasas y proteinasas véase en particular, Römpp Chemielexikon, 9ª edición, 1989-1992.According to the invention, they are preferred as proteases, cysteine proteases or serine proteases. But nevertheless, basically all other known classes of proteases, also aspartate proteases or metalloproteases. Like other hydrolase groups, they are particularly in question, Lipases or esterases. As peptidases (EC 3.4.11-3.4.19) can also be used in a manner general according to the invention, known subgroups of peptides. For the definition of hydrolases, peptidases and proteinases see in particular, Römpp Chemielexikon, 9th edition, 1989-1992.

Otra ventaja del procedimiento según la invención se basa en la especificidad "regio" de la enzima empleada y del riesgo inexistente de racemización, en comparación con la mayoría de procedimientos químicos. En este sentido es ventajoso que los eductos con centros quirales y otras funciones acilables puedan ser empleados sin medidas de bloqueo temporales y selectivas experimentalmente costosas y conducentes a reacciones secundarias adicionales. Son excepciones, solamente la necesaria introducción en algunos casos, de grupos de protección de terminales N en el componente carboxílico, lo cual es necesario en particular, cuando la secuencia del terminal N del componente carboxílico tiene una mayor especificidad para la enzima que la secuencia del terminal N del componente amínico. Además, no existen por el contrario, para los métodos selectivos químicos, prácticamente ninguna limitación con respecto a la secuencia de los eductos que aparecen en la reacción.Another advantage of the procedure according to the invention is based on the "regal" specificity of the enzyme employed and the non-existent risk of racemization, in comparison With most chemical procedures. In this sense it is advantageous than educts with chiral centers and other functions acylates can be used without temporary blocking measures and experimentally expensive selective and conducive to reactions Additional secondary. They are exceptions, only the necessary introduction in some cases of terminal protection groups N in the carboxylic component, which is necessary in particular, when the N-terminal sequence of the carboxylic component has greater specificity for the enzyme than the terminal sequence N of the amino component. In addition, they do not exist on the contrary, for chemical selective methods, virtually no limitations with respect to the sequence of the educts that appear in the reaction.

Según la invención, pueden emplearse las proteasas, peptidasas y/o hidrolasas, como enzimas. Estas presentan de preferencia una selectividad o especificidad para el grupo lábil y/o determinados aminoácidos o regiones de aminoácidos del componente carboxílico. El grupo lábil y/o estos aminoácidos o regiones de aminoácidos pueden ser compuestos conocidos preferidos según la invención de la enzima empleada de forma natural. Puede tratarse según la invención de preferencia también de compuestos estructuralmente semejantes (substancias miméticas del substrato).According to the invention, the proteases, peptidases and / or hydrolases, as enzymes. These present preferably a selectivity or specificity for the labile group and / or certain amino acids or amino acid regions of the carboxylic component The labile group and / or these amino acids or amino acid regions may be preferred known compounds according to the invention of the enzyme used naturally. May be treated according to the invention preferably also of compounds structurally similar (mimetic substances of substrate).

Los conceptos de componente amínico y componente carboxílico, como se emplean en la presente, se definen en relación al polipéptido que va a sintetizarse. Así, el concepto de componente amínico se refiere a un compuesto químico que tiene por lo menos un grupo amino disponible, el cual reacciona con un grupo carboxilo o un derivado del mismo o respectivamente un grupo carboxilo que está derivatizado con un grupo lábil, con formación de un enlace peptídico. En el componente amínico se trata de preferencia de un aminoácido, con más preferencia, de un polipéptido o una proteína. En el último caso el polipéptido o la proteína presentan tanto un extremo amino como un extremo carboxilo. El extremo carboxilo está además, o bien sin proteger o bien protegido. Para evitar una reacción con otro grupo reactivo como por ejemplo el grupo amino de otra molécula del componente amínico, el grupo carboxilo del componente amínico está típicamente y de preferencia presente en forma no activada. Se prefiere además, que la función N^{\alpha}-amino del componente amínico esté sin proteger, por lo cual esta función N^{\alpha}-amino reacciona con la función carboxilo del componente carboxílico.The concepts of amine component and component carboxylic, as used herein, are defined in relation to to the polypeptide to be synthesized. Thus, the concept of component Aminic refers to a chemical compound that has at least one available amino group, which reacts with a carboxyl group or a derivative thereof or respectively a carboxyl group that is derivatized with a labile group, with bond formation peptide In the amino component it is preferably a amino acid, more preferably, of a polypeptide or protein. In the latter case, the polypeptide or protein has both a amino end as a carboxyl end. The carboxyl end is in addition, either unprotected or protected. To avoid a reaction with another reactive group such as the amino group of another molecule of the amino component, the carboxyl group of amino component is typically and preferably present in form not activated. It is further preferred that the function Nα-amino of the amino component is without protect, so this function N? -Amino reacts with the function carboxyl of the carboxylic component.

En el componente carboxílico, se trata de preferencia de un grupo marcador o informativo provisto de una función carboxilo, o de un aminoácido o, con más preferencia de un polipéptido o proteína. La función carboxilo o el grupo carboxilo del componente carboxílico el cual reacciona con el grupo amino, por regla general el grupo amino del terminal N del componente amínico con formación de una unión peptídica, típicamente y de preferencia activa.In the carboxylic component, it is about preference of a marker or information group provided with a carboxyl function, or of an amino acid or, more preferably of a polypeptide or protein. The carboxyl function or the carboxyl group of the carboxylic component which reacts with the amino group, by general rule the amino group of the N-terminal of the amino component with formation of a peptide bond, typically and preferably active

Es preferible, según la invención, que el grupo lábil del componente carboxílico se seleccione del grupo formado por -O-alquil-, -O-aril-, S-alquil-, radical -S-aril-, -NH-alquil-, -NH-aril-, -N,N-dialquil-, -N,N-diaril- y el radical -N-aril-N-alquilo, sin substituir o substituido, en donde también con preferencia, el grupo lábil del componente carboxílico está substituido con uno o varios radicales carboxilo, radicales de ácido sulfónico o sulfonato. El concepto alquilo comprende en esta relación también cicloalquilo y heterocicloalquilo. Como heteroátomos entran en cuestión en particular N, O y S. Son preferidos los cicloalcanos o heterocicloalcanos con 5-6 átomos de carbono en el anillo. Entre los radicales alquilo están comprendidos los radicales n-alquilo y radicales alquilo ramificados según la invención, de preferencia los radicales n-alquilo con 1-5 átomos de C.It is preferable, according to the invention, that the group labile of the carboxylic component is selected from the group consisting of -O-alkyl-, -O-aryl-, S-alkyl-, radical -S-aryl-, -NH-alkyl-, -NH-aryl-, -N, N-dialkyl-, -N, N-diaryl- and the radical -N-aryl-N-alkyl, unsubstituted or substituted, where also preferably, the labile group of the carboxylic component is substituted with one or various carboxyl radicals, sulfonic acid radicals or sulphonate The alkyl concept includes in this relationship also cycloalkyl and heterocycloalkyl. How heteroatoms enter particular issue N, O and S. Cycloalkanes are preferred or heterocycloalkanes with 5-6 carbon atoms in the ring. Among the alkyl radicals are included the radicals n-alkyl and branched alkyl radicals according to the invention, preferably n-alkyl radicals with 1-5 atoms of C.

El concepto arilo comprende en esta relación, en particular fenilo substituido y sin substituir, el cual está de preferencia substituido con guanidino y/o amidino en el anillo de fenilo. El concepto arilo comprende aquí también sistemas anulares anillados, de preferencia el bifenilo, y no sistemas anulares anillados como el naftilo, los cuales pueden estar de nuevo de preferencia substituidos con grupos guanidino y/o amidino, y sistemas heteroanálogos como la quinolina o la isoquinolina. El concepto arilo comprende aquí también compuestos heteroaromáticos con 5-6 átomos en el anillo, en donde uno o varios átomos de carbono del anillo, están substituidos de preferencia mediante N, O, y/o S. Ejemplos, son los radicales piridin-, tiofen-, furan-, pirazol- o imidazol-.The aryl concept comprises in this relationship, in particular substituted and unsubstituted phenyl, which is of preference substituted with guanidino and / or amidino in the ring of phenyl. The aryl concept here also includes annular systems ringed, preferably biphenyl, and not ring systems ringed like naphthyl, which can be again from preference substituted with guanidino and / or amidino groups, and heteroangous systems such as quinoline or isoquinoline. He aryl concept here also includes heteroaromatic compounds with 5-6 atoms in the ring, where one or several ring carbon atoms, are preferably substituted by N, O, and / or S. Examples, are the radicals pyridin-, thiophene-, furan-, pyrazole- or imidazole-.

Es particularmente preferido, que el grupo lábil del componente carboxílico sea un radical 4-guanidinofenilo, 4-amidinofenilo, 4-guanidinofeniltio ó 4-amidinofeniltio o un compuesto estructuralmente homólogo a los mismos.It is particularly preferred that the labile group of the carboxylic component be a radical 4-guanidinophenyl, 4-amidinophenyl, 4-guanidinophenylthio or 4-amidinophenylthio or a structurally compound counterpart to them.

En el componente carboxílico, el grupo lábil forma con el grupo carboxilo del componente carboxílico de preferencia un éster o una amida, de preferencia en el grupo carboxílico C-terminal del componente carboxílico. Como ya se ha mencionado, se modifica la actividad enzimática de la enzima mediante el reconocimiento específico del grupo lábil del extremo final, de modo que también los fragmentos del péptido o los grupos marcadores e informadores se unen en lugar de los eductos, con radicales amino específicos de las enzimas mediante la proteasa, hidrolasa o peptidasa.In the carboxylic component, the labile group form with the carboxyl group of the carboxylic component of preferably an ester or an amide, preferably in the group C-terminal carboxylic of the carboxylic component. As already mentioned, the enzymatic activity of the enzyme by specific recognition of the labile group of the end end, so that also the peptide fragments or the marker groups and informants come together instead of educts, with specific amino radicals of enzymes by protease,  hydrolase or peptidase.

Para las proteasas específicas de la arginina, como por ejemplo la tripsina, se comprobó un efecto mediador de la especificidad para el grupo lábil del éster 4-guanidinofenilo. Una función análoga se observa para el ester amidinofenilo. Además, en base a la homología estructural los análogos del 4-guanidinofeniltioester- y 4-amidinofeniltio-ester poseen un efecto semejante y presentan además ventajas en la síntesis química. Homólogos estructurales de estos compuestos entran igualmente en consideración como grupos lábiles mediadores de la especificidad.For arginine specific proteases, such as trypsin, a mediating effect of the specificity for the ester labile group 4-guanidinophenyl. An analogous function is observed for the amidinophenyl ester. In addition, based on homology structural analogues of 4-guanidinophenylthioester- and 4-amidinophenylthio-ester possess a similar effect and also have advantages in chemical synthesis. Structural homologues of these compounds also enter consideration as labile groups mediating the specificity

Como compuestos estructuralmente homólogos sirven los derivados de estos compuestos con un grupo básico, como por ejemplo, los grupos amino-, amidino-, guanidino- e imino-, los cuales interactúan con restos aminoácidos de la proteasa determinantes de la especificidad, es decir en particular dichos radicales aminoácidos, los cuales directa o indirectamente con el substrato entran en acción recíproca, respectivamente aquellos que influyen la reacción catalítica y los cuales presentan un cuerpo básico alifático o aromático con por ejemplo una longitud de cadena entre uno y seis unidades metileno o cuerpos básicos de benceno, naftaleno o indol, entre el grupo básico específico y la función éster o respectivamente amida como elemento de unión entre el grupo carboxilo del componente carboxílico y el grupo lábil. En sentido figurado esto sirve igualmente para las enzimas con una especificidad primaria para el ácido glutámico o respectivamente ácido aspártico, como por ejemplo, la proteasa V8, con la diferencia de que en lugar de los grupos básicos en los cuerpos básicos alifáticos o aromáticos, están unidos grupos ácidos como grupos carboxilo y ácido sulfónico. De forma análoga, los ésteres o las amidas, los cuales constan solamente de los citados cuerpos básicos o sea que no presentan ningún grupo básico o ácido, constituyen componentes carboxílicos para las enzimas con una especificidad preferida para los radicales aminoácidos hidrófobos, como por ejemplo la quimotripsina y la subtilisina.As structurally homologous compounds derivatives of these compounds serve with a basic group, such as for example, the amino-, amidino-, guanidino- and imino- groups, which interact with amino acid residues of the protease determinants of specificity, that is, in particular, said amino acid radicals, which directly or indirectly with the substrate enter into reciprocal action, respectively those that they influence the catalytic reaction and which have a body aliphatic or aromatic base with for example a chain length between one and six methylene units or benzene basic bodies, naphthalene or indole, between the specific basic group and the function ester or respectively amide as a binding element between the group carboxyl of the carboxylic component and the labile group. In sense figured this also applies to enzymes with a primary specificity for glutamic acid or respectively aspartic acid, such as protease V8, with the difference that instead of the basic groups in the bodies basic aliphatic or aromatic, acidic groups are attached as carboxyl and sulfonic acid groups. Similarly, esters or the amides, which consist only of the aforementioned bodies basic that does not have any basic or acidic group, they constitute carboxylic components for enzymes with a preferred specificity for hydrophobic amino acid radicals, such as chymotrypsin and subtilisin.

Según la invención, se prefiere adaptar el grupo lábil a la especificidad de la proteasa, peptidasa y/o hidrolasa empleadas.According to the invention, it is preferred to adapt the group labile to the specificity of protease, peptidase and / or hydrolase employed

En otra versión preferida, el componente carboxílico que contiene el grupo lábil presenta la siguiente estructura:In another preferred version, the component carboxylic containing the labile group has the following structure:

Y-(Xaa)_{n}-RY- (Xaa) n -R

en dondein where

Y = un grupo de protección del N-terminal, ó es un H,Y = a protection group of N-terminal, or is an H,

Xaa = un \alpha-aminoácido, o es un \beta-aminoácido cualquiera, o es un derivado de los mismos, o es un grupo marcador o informativo,Xaa = an α-amino acid, or is it any β-amino acid, or is it a derived from them, or is a marker or informational group,

R es un grupo lábil, en particular es un grupo lábil escogido del grupo que comprende -O-alquil-, -O-aril-,
-S-alquil-, radicales -S-aril-, de preferencia 4-guanidinofenil-, 4-amidinofenil-, 4-guanidinofeniltio-, radicales
4-amidinofeniltio-, sin substituir y substituidos, los cuales pueden estar substituidos en cada caso mediante grupos ácido sulfónico o sulfonatos, así como homólogos estructurales de los mismos,
R is a labile group, in particular it is a labile group chosen from the group comprising -O-alkyl-, -O-aryl-,
-S-alkyl-, radicals -S-aryl-, preferably 4-guanidinophenyl-, 4-amidinophenyl-, 4-guanidinophenylthio-, radicals
4-amidinophenylthio-, unsubstituted and substituted, which may be substituted in each case by sulfonic acid groups or sulfonates, as well as structural homologs thereof,

n es un número entero de 1 a 1000, de preferencia de 30 a 500, y con mayor preferencia, de 30 a 250.n is an integer from 1 to 1000, of 30 to 500 preference, and more preferably, 30 to 250.

Los conceptos alquilo y arilo tienen el significado definido más arriba, y comprenden como anteriormente también, cicloalcanos, heterocicloalcanos, sistemas anulares anillados y sistemas anulares no anillados así como las versiones preferidas citadas más arriba.The concepts alkyl and aryl have the meaning defined above, and understand as above also, cycloalkanes, heterocycloalkanes, ring systems ringed and ring systems not ringed as well as the versions Preferred cited above.

Se prefiere también, que el componente carboxílico sea un grupo marcador o informativo, escogido de los marcadores fluorescentes como la fluoresceína, rodamina, tetrametil-rodamina, ácido 2-aminobenzoico, que contienen grupos carboxilo; marcadores de isótopos que contienen grupos carboxilo como aminoácidos que contienen C^{13}-, N^{15}- y O^{17}- ó fragmentos de péptidos; marcas "spin", como aminoácidos que contienen marcas de nitróxido, y derivados de ácidos grasos; biotina; agentes reticulantes (cross-linking agents) que contienen grupos carboxilo, como el diazoacetato, diazopiruvato, p-nitrofenil-3-diazopiruvato, 2-(1,2-ditiolan-3-il)acetato; N,N'-1,2-fenilendimaleimida; N,N'-1,4-fenilen-dimaleimida. Todos los derivados citados poseen un grupo carboxilo el cual antes de la reacción enzimática está provisto con uno de los grupos lábiles anteriormente definidos. Hasta aquí se trata en el caso de los citados marcadores fluorescentes, no de los componentes carboxílicos completos, sino solamente de una parte, la cual es transferida sobre el componente amino.It is also preferred that the component carboxylic be a marker or informational group, chosen from the fluorescent markers such as fluorescein, rhodamine, tetramethyl rhodamine acid 2-aminobenzoic acid, which contain carboxyl groups; Isotope markers containing carboxyl groups such as amino acids containing C 13 -, N 15 - and O 17 - or peptide fragments; "spin" brands, such as amino acids that they contain nitroxide marks, and fatty acid derivatives; biotin; cross-linking agents containing carboxyl groups, such as diazoacetate, diazopyruvate, p-nitrophenyl-3-diazopyruvate, 2- (1,2-dithiolan-3-yl) acetate; N, N'-1,2-phenylenedimaleimide; N, N'-1,4-phenylene-dimaleimide. All the aforementioned derivatives have a carboxyl group which before of the enzymatic reaction is provided with one of the groups labile previously defined. So far it is in the case of the said fluorescent markers, not of the components complete carboxylics, but only one part, which is transferred on the amino component.

Mediante la unión del componente amínico y el componente carboxílico se forma un polipéptido o un polipéptido modificado selectivamente o análogos de los mismos, en el cual el extremo C-terminal del componente amínico corresponde al extremo C-terminal del polipéptido, y el extremo terminal amino del componente carboxílico corresponde al extremo amino del polipéptido ligado bajo la influencia de la enzima o respectivamente del grupo marcador o informativo introducido. La longitud del polipéptido sintetizado o respectivamente modificado es por lo menos de dos aminoácidos. Típicamente, la longitud del polipéptido o proteína obtenido según la invención tiene un tamaño de 1 a 1000 aminoácidos, de preferencia de 30 a 1000, con más preferencia de 50 a 600 y con la mayor preferencia, de 100 a 300 aminoácidos.By joining the amino component and the carboxylic component a polypeptide or a polypeptide is formed selectively modified or analogues thereof, in which the C-terminal end of the amino component corresponds to the C-terminal end of the polypeptide, and the amino terminal end of the carboxylic component corresponds to amino end of the bound polypeptide under the influence of the enzyme or respectively of the marker or informative group introduced. The length of the synthesized or respectively modified polypeptide is At least two amino acids. Typically, the length of the polypeptide or protein obtained according to the invention has a size 1 to 1000 amino acids, preferably 30 to 1000, with more 50 to 600 preference and most preferably 100 to 300 amino acids.

El tamaño del componente amínico puede ser tan pequeño como un solo aminoácido. Un límite superior de la longitud del componente amínico no se da necesariamente aunque el extremo final se determina, si es que se determina, mediante la especificidad de la enzima empleada así como mediante consideraciones cinéticas de la reacción, como por ejemplo la velocidad de difusión del componente amínico. Tamaños típicos del componente amínico son a este respecto, de 1 a 1000 aminoácidos, de preferencia 30 a 500 aminoácidos y con mayor preferencia, de 30 a 250 aminoácidos. Es sin embargo, en el marco de la presente invención, que la longitud del componente amino es claramente mayor, en particular en aquellas versiones del procedimiento según la invención en los que tiene lugar una ligación de fragmentos de péptidos secuencial catalizada por una enzima o respectivamente una proteasa, o una proteína sirve como educto. La longitud es, de preferencia, un múltiplo de los márgenes de longitudes antes citados. A este respecto, es en el marco de la presente invención que el componente amínico es mayor, igual o menor que el componente carboxílico, en donde como criterio para ello, se utiliza por regla general el número de aminoácidos que constituyen el componente amínico o respectivamente, el componente carboxílico.The size of the amino component can be so Small as a single amino acid. An upper limit of the length of the amino component does not necessarily occur although the extreme final is determined, if it is determined, by specificity of the enzyme used as well as by kinetic considerations of the reaction, such as the diffusion rate of the amino component. Typical sizes of amine component are in this respect, from 1 to 1000 amino acids, of preferably 30 to 500 amino acids and more preferably, 30 to 250 amino acids It is however, within the framework of the present invention, that the length of the amino component is clearly greater, particularly in those versions of the procedure according to the invention in which a ligation of fragments of sequential peptides catalyzed by an enzyme or respectively a Protease, or a protein serves as an educt. The length is, of preference, a multiple of the length margins before cited. In this regard, it is within the framework of the present invention that the amino component is greater, equal or less than the component carboxylic, where as a criterion for this, it is used as a rule general the number of amino acids that make up the component amino or respectively, the carboxylic component.

Se prefiere que el componente carboxílico tenga un tamaño de 1 a 1000 aminoácidos, de preferencia de 30 a 500, todavía con mayor preferencia de 30 a 250 aminoácidos.It is preferred that the carboxylic component has a size of 1 to 1000 amino acids, preferably 30 to 500, still more preferably from 30 to 250 amino acids.

En los procedimientos según la invención se ha previsto de forma preferente, que como componente amínico, se empleen péptidos, substancias miméticas de péptidos y proteínas con el N-terminal sin proteger.In the processes according to the invention, provided preferentially, which as an amino component, is employ peptides, mimetic substances of peptides and proteins with the unprotected N-terminal.

La reacción tiene lugar de preferencia en líquidos iónicos puros como p. ej., el 4-metil-N-butil-piridinio-tetrafluorborato, con ninguno o solamente muy poco contenido en agua (típicamente inferior al 5%).The reaction takes place preferably in pure ionic liquids such as p. eg, 4-methyl-N-butyl-pyridinium-tetrafluorborate , with none or only very little water content (typically less than 5%).

En otra versión de la invención, la proporción de líquidos iónicos en el medio de reacción es del 50-100% en volumen, de preferencia 70-100 ó 80-100% en volumen, de preferencia 90-100%, igualmente preferido del 95 al 100% en volumen ó 97-99% en volumen.In another version of the invention, the proportion of ionic liquids in the reaction medium is 50-100% by volume, preferably 70-100 or 80-100% by volume, of 90-100% preference, equally preferred from 95 to 100% by volume or 97-99% by volume.

Mezclas de líquidos iónicos y disolventes orgánicos con y sin proporción de agua y otras substancias, como p. ej., sales inorgánicas, constituyen igualmente medios de reacción en el sentido de la invención, en donde no tiene importancia si se trata de una solución o de una suspensión. Como aditivos pueden emplearse en particular: sales inorgánicas, componentes tampones, agentes de reducción y de oxidación, activadores, moduladores e inhibidores de enzimas, tensioactivos, lípidos, polímeros para la inmovilización covalente o respectivamente adhesiva de proteínas (p. ej., polietilenglicol, metoxipolietilenglicol o carboximetilcelulosa) y agentes desnaturalizadores de proteínas como el SDS (dodecilsulfato de sodio), urea o hidrocloruro de guanidino.Mixtures of ionic liquids and solvents organic with and without proportion of water and other substances, such as p. eg, inorganic salts, also constitute reaction means in the meaning of the invention, where it does not matter if It is a solution or a suspension. As additives can in particular: inorganic salts, buffer components, reducing and oxidation agents, activators, modulators and enzyme inhibitors, surfactants, lipids, polymers for covalent or respectively adhesive protein immobilization (e.g. eg, polyethylene glycol, methoxypolyethylene glycol or carboxymethyl cellulose) and protein denaturing agents such as SDS (sodium dodecyl sulfate), urea or hydrochloride guanidino.

Una ventaja decisiva del empleo de mezclas de disolventes puede consistir en el aumento o disminución de la solubilidad de los eductos o enzimas o respectivamente en la influenciabilidad de la actividad y especificidad enzimática mediante la cantidad, clase y proporción del disolvente empleado adicionalmente como líquido iónico.A decisive advantage of the use of mixtures of Solvents may consist of increasing or decreasing the solubility of the educts or enzymes or respectively in the influence of activity and enzyme specificity by the quantity, class and proportion of the solvent used additionally as ionic liquid.

Según la invención, se emplean de preferencia con el agua, disolventes orgánicos miscibles, cuando éstos se mezclan también con los líquidos iónicos. Por otro lado, están comprendidos según la invención también aquellos disolventes orgánicos hidrófobos (p. ej., hexano u octano), los cuales no son miscibles con agua, en los que la mezcla de disolventes está como sistema bifásico. Según la invención, está comprendido también el empleo de líquidos iónicos modificados con grupos alquilo hidrófobos, los cuales o bien parcialmente o bien totalmente, se mezclan con disolventes orgánicos hidrófobos.According to the invention, they are preferably used with water, miscible organic solvents, when these are also mix with ionic liquids. On the other hand, they are those solvents also included according to the invention hydrophobic organics (e.g., hexane or octane), which are not miscible with water, in which the solvent mixture is as biphasic system According to the invention, the use of ionic liquids modified with alkyl groups hydrophobic, which either partially or totally, is mixed with hydrophobic organic solvents.

También se prefiere según la invención, emplear líquidos iónicos, en los cuales están los cationes, iones alquil-imidazolio, iones alquil-amonio, iones alquil-piridinio y/o iones alquil-fosfonio, en donde la alquilación es completa en cada caso, es decir ninguno de los llamados heteroátomos está unido a un hidrógeno, los cuales están cuaternizados.It is also preferred according to the invention to employ ionic liquids, in which the cations are, ions alkyl imidazolium, ions alkyl ammonium ions alkyl pyridinium and / or ions alkyl phosphonium, where the alkylation is complete in each case, that is to say none of the so-called heteroatoms is bound to a hydrogen, which are quaternized.

Se prefiere igualmente, que los radicales alquilo de los líquidos iónicos, estén ramificados o sin ramificar, y tengan 1-20 átomos de carbono, de preferencia 1-20 átomos de carbono, todavía con más preferencia, 4-6 átomos de carbono. Es particularmente preferido que por lo menos un radical alquilo sea metilo, etilpropilo o butilo, en particular, butilo.It is also preferred that the radicals alkyl of ionic liquids, branched or unbranched, and have 1-20 carbon atoms, preferably 1-20 carbon atoms, even more preferably, 4-6 carbon atoms. It is particularly preferred that at least one alkyl radical is methyl, ethylpropyl or butyl, in particular, butyl.

Como aniones de los líquidos iónicos se emplean de preferencia según la invención, cloruro, bromuro, cloro-aluminato, nitrato, benzosulfonato, triflato (trifluormetansulfonato), tosilato y/o tetrafluorborato.As anions of ionic liquids are used preferably according to the invention, chloride, bromide, chloro aluminate, nitrate, benzosulfonate, triflate (trifluorometansulfonate), tosylate and / or tetrafluorborate.

Es particularmente preferido según la invención, que como líquidos iónicos se empleen las sales de 1-etil-3-metilimidazolio, 1-butil-3-metilimidazolio, y/o 4-metil-N-butil-piridinio, de los cuales es particularmente preferido el correspondiente tetrafluorborato.It is particularly preferred according to the invention, that as ionic liquids the salts of 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, I 4-methyl-N-butyl-pyridinium, of which the corresponding one is particularly preferred tetrafluorborate

La síntesis de los componentes carboxílicos con un grupo lábil, de preferencia específico de una enzima, puede efectuarse químicamente mediante la condensación del radical acilo del componente carboxílico con el correspondiente grupo lábil (o elementos apropiados), o en soportes polímeros, p. ej., mediante la utilización de resinas sulfamilbutirilamino-metil- "Safety-Catch" (ver R. Ingenito et al., J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11369), ó resinas oxima (ver V. Cerovsky, F. Bordusa, J. Peptide Res. 2000, 55, 325, V. Cerovsky et al., ChemBioChem 2000, 2, 126) con generación simultánea de éster o respectivamente amida, y escisión del péptido. Como nucleófilo separable se emplea el propio grupo lábil que contiene los correspondientes grupos alcohólicos, fenólicos, mercapto o amino, como también los ésteres o respectivamente amidas de aminoácidos sin proteger en N^{\alpha}, o precursores adecuados preparados previamente. Alternativamente, la síntesis del componente carboxílico puede efectuarse mediante rutas técnicas genéticas como p. ej., mediante el empleo de la síntesis del éster de polipéptido mediada por inteína (M. W. Southworth et al., Biotechniques ("Biotécnicas") 1999, 27, 110). La adecuación del grupo lábil puede lograrse mediante la selección del nucleófilo en la escisión de la inteína o también después de generar el éster mediante transesterificación en solución.The synthesis of the carboxylic components with a labile group, preferably specific to an enzyme, can be carried out chemically by condensing the acyl radical of the carboxylic component with the corresponding labile group (or appropriate elements), or in polymeric supports, e.g. for example, by using sulfamyl butyrylamino-methyl- "Safety-Catch" resins (see R. Ingenito et al ., J. Am. Chem. Soc . 1999 , 121, 11369), or oxime resins (see V. Cerovsky, F. Bordusa, J. Peptide Res . 2000 , 55, 325, V. Cerovsky et al ., ChemBioChem 2000 , 2, 126) with simultaneous generation of ester or respectively amide, and cleavage of the peptide. As a separable nucleophile, the labile group itself containing the corresponding alcoholic, phenolic, mercapto or amino groups is used, as well as the esters or respectively amides of unprotected amino acids in Nα, or suitable precursors prepared previously. Alternatively, the synthesis of the carboxylic component can be carried out by genetic technical routes such as e.g. eg, by the use of synthesis of the intein-mediated polypeptide ester (MW Southworth et al ., Biotechniques (" Biotechnics ") 1999 , 27, 110). The adaptation of the labile group can be achieved by selecting the nucleophile in the cleavage of the intein or also after generating the ester by transesterification in solution.

La síntesis de los fragmentos de péptido empleados como componentes amínicos se efectúa en solución o mediante el empleo de protocolos convencionales de síntesis de Fmoc- ó Boc, en soportes polímeros, rutinariamente posibles. Habitualmente, se prefiere la síntesis en soportes polímeros debido a las ventajas en la purificación de los productos intermedios individuales, en comparación con la costosa síntesis en solución. Alternativamente, se pueden obtener los componentes amínicos a partir de material biológico o pueden expresarse mediante procedimientos de técnicas genéticas con aislamiento excluyente.The synthesis of peptide fragments used as amino components is carried out in solution or through the use of conventional Fmoc- synthesis protocols or Boc, in polymeric supports, routinely possible. Usually, synthesis in polymeric supports is preferred because to the advantages in the purification of intermediate products individual, compared to expensive synthesis in solution. Alternatively, the amino components can be obtained at from biological material or can be expressed by procedures of genetic techniques with exclusive isolation.

Los productos obtenidos sintéticamente o marcados, pueden separarse y purificarse con los métodos habituales de la química de los péptidos y proteínas. Eventualmente, los grupos de protección existentes pueden eliminarse por los procedimientos ya conocidos en el estado actual de la técnica.Products obtained synthetically or marked, can be separated and purified with the usual methods of the chemistry of peptides and proteins. Eventually, the groups Existing protection can be removed by procedures already known in the current state of the art.

Según una versión preferida de la invención, puede emplearse un compuesto obtenido según los pasos a) a c) y eventualmente d), como componente amínico, y otro compuesto obtenido según los pasos a) a c) y eventualmente d), como componente carboxílico, para formar un gran polipéptido o proteína de componentes definidos, los cuales pueden presentar también, según la forma de conducir el procedimiento, grupos marcadores o informativos.According to a preferred version of the invention, a compound obtained according to steps a) to c) and possibly d), as an amino component, and another compound obtained according to steps a) to c) and possibly d), as a component carboxylic, to form a large polypeptide or protein of defined components, which may also present, according to the way of conducting the procedure, marker groups or informative

Al contrario de otros procedimientos biocatalizadores potencialmente empleables, puede lograrse mediante el empleo según la invención de líquidos iónicos o mezclas de los mismos en combinación con el empleo de enzimas y en particular proteasas y peptidasas, una alta velocidad de síntesis, flexibilidad, eficiencia de la síntesis y facilidad en la manipulación.Unlike other procedures potentially employable biocatalysts, can be achieved by the use according to the invention of ionic liquids or mixtures of the themselves in combination with the use of enzymes and in particular proteases and peptidases, a high rate of synthesis, flexibility, synthesis efficiency and ease in handling.

La presente invención se ilustra a la vista de los dibujos y ejemplos, a partir de los cuales aparecen otras características, versiones y ventajas de la invención.The present invention is illustrated in view of the drawings and examples, from which others appear characteristics, versions and advantages of the invention.

A este respecto, la figura 1 muestra un espectro de masas MALDI-ToF seleccionado mediante el empleo del procedimiento según la invención, y el péptido biotinilado obtenido como se ha descrito en el ejemplo 4.In this regard, Figure 1 shows a spectrum of MALDI-ToF mass selected by use of the process according to the invention, and the biotinylated peptide obtained as described in example 4.

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Ejemplos Examples Ejemplo 1Example 1 Influencia del componente del líquido iónico 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluorborato sobre la síntesis catalizada por tripsina, de di y tripéptidos (Bz = benzoilo; Ogp = 4-guanidinofeniléster)Influence of the ionic liquid component 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluorborate on trypsin-catalyzed synthesis of di and tripeptides (Bz = benzoyl; Ogp = 4-guanidinophenyl ester)

1 ml de la solución de reacción que contiene las mezclas indicadas en la tabla 1, de 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluoroborato, así como 0,1 M de tampón Hepes de pH 8,0, que contiene 0,1 M de NaCl, y 0,01 M de CaCl_{2}, 1,5% (v/v de 4-metilmorfolina, 2 mM de Bz-Phe-Ogp, 20 mM de componente amínico, y 10 \muM de tripsina, se agita a 25ºC. Después de 30-120 minutos, la solución de reacción se lleva a pH 2 mediante ácido trifluoracético al 1 por ciento en metanol/agua (1:1, v/v). Los rendimientos en di y tripéptido se determinaron analíticamente mediante HPLC, y figuran en la siguiente tabla 1.1 ml of the reaction solution containing the mixtures indicated in table 1, of 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluoroborate, as well as 0.1 M of Hepes buffer pH 8.0, which contains 0.1 M of NaCl, and 0.01 M of CaCl2, 1.5% (v / v of 4-methylmorpholine, 2 mM of Bz-Phe-Ogp, 20 mM component Aminic, and 10 µM trypsin, is stirred at 25 ° C. After 30-120 minutes, the reaction solution is brought to pH 2 using 1 percent trifluoroacetic acid in methanol / water (1: 1, v / v). The di and tripeptide yields were determined analytically by HPLC, and are listed in the following table 1.

La síntesis del Bz-Phe-Ogp se logra análogamente al protocolo de síntesis de M. Thormann et al., Biochemistry 1999, 38, 6056. Los componentes amínicos empleados son productos comercialmente adquiribles y están indicados en la tabla 1. La tripsina se adquirió en Fluka (Suiza).The synthesis of Bz-Phe-Ogp is achieved analogously to the synthesis protocol of M. Thormann et al ., Biochemistry 1999 , 38, 6056. The amine components used are commercially available products and are indicated in Table 1. Trypsin was purchased in Fluka (Switzerland).

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TABLA 1TABLE 1

1one

Ejemplo 2Example 2 Influencia de la clase y proporción del disolvente orgánico añadido, sobre la síntesis catalizada por tripsina del Bz-Phe-Leu-NH_{2} a partir del Bz-Phe-Ogp y el H-Leu-NH_{2} en el líquido iónico 4-metil-N-butil-piridinio tetra-fluoborato (Bz = benzoilo; OGp = 4-guanidinfeniléster; MeOH = metanol; DMSO = sulfóxido de dimetilo; DMF = dimetilformamida)Influence of class and proportion of organic solvent added, on trypsin catalyzed synthesis of Bz-Phe-Leu-NH2 from Bz-Phe-Ogp and the H-Leu-NH2 in the ionic liquid 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetra-fluoborate (Bz = benzoyl; OGp = 4-guanidinephenyl ester; MeOH = methanol; DMSO = dimethyl sulfoxide; DMF = dimethylformamide)

1 ml de solución de reacción de 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluorborato, la cual contiene 5% de agua y la proporción indicada de disolvente orgánico añadido, 1,5% (v/v) de 4-metilmorfolina, 2 mM de Bz-Phe-OGp, 20 mM de componente amínico y 20, 40, 80, 200 \muM de tripsina (con una proporción creciente de disolvente orgánico añadido), se agita a 25ºC. Después de 30-120 minutos, la solución de reacción se lleva a pH 2 mediante ácido trifluoracético al 1 por ciento en metanol/agua (1:1, v/v). Los rendimientos se determinaron analíticamente mediante HPLC y están indicados en la siguiente tabla 2.1 ml of reaction solution of 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluorborate, which contains 5% water and the proportion indicated organic solvent added, 1.5% (v / v) of 4-methylmorpholine, 2 mM of Bz-Phe-OGp, 20 mM component Aminic and 20, 40, 80, 200 µM trypsin (with a proportion increasing organic solvent added), stir at 25 ° C. After 30-120 minutes, the reaction solution is carried at pH 2 by 1 percent trifluoroacetic acid in methanol / water (1: 1, v / v). The yields were determined analytically by HPLC and are indicated in the following table 2.

TABLA 2TABLE 2

22

Ejemplo 3Example 3 Síntesis de polipéptidos, catalizada por tripsina, con sitios escindidos específicos de enzimas, a partir de Bz-Phe-OGp y polipéptidos de diferentes longitudes y secuencias, en el líquido iónico 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluorboratoSynthesis of polypeptides, catalyzed by trypsin, with sites specific cleaved enzymes, from Bz-Phe-OGp and polypeptides of different lengths and sequences, in the ionic liquid 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluorborate

Los radicales aminoácidos individuales específicos de enzimas están realzados en cada caso mediante negritas
(Bz = benzoilo; OGp = 4-guanidinofeniléster)
The specific individual amino acid radicals of enzymes are enhanced in each case by bold
(Bz = benzoyl; OGp = 4-guanidinophenyl ester)

1 ml de solución de reacción, la cual contiene 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluoroborato, 5% de agua, 1,5% (v/v) de 4-metilmorfolina, 2 mM de Bz-Phe-OGp, 5 mM de componentes amínicos y 10 \muM de tripsina, se agita a 25ºC. Con fines de solubilidad se efectuaron las reacciones con metanol como disolvente orgánico adicional, en las cuales se empleó tanto una proporción del 20% como también el 50% (v/v) de metanol. Después de 30-120 minutos se lleva la solución de reacción a pH 2 con ácido trifluoracético al 1 por ciento en metanol/agua (1:1, v/v). Los productos polipéptidos identificados mediante MALDI-ToF después de su aislamiento de la solución de la reacción figuran en la tabla 3 con la masa molecular calculada o respectivamente encontrada en cada caso.1 ml of reaction solution, which contains 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluoroborate, 5% water, 1.5% (v / v) of 4-methylmorpholine, 2 mM of Bz-Phe-OGp, 5 mM of components Amines and 10 µM trypsin are stirred at 25 ° C. For the purpose of solubility reactions were carried out with methanol as solvent additional organic, in which a proportion of the 20% as well as 50% (v / v) methanol. After 30-120 minutes the reaction solution is brought to pH 2 with 1 percent trifluoroacetic acid in methanol / water (1: 1, v / v). Polypeptide products identified by MALDI-ToF after its solution isolation of the reaction are listed in table 3 with the molecular mass calculated or respectively found in each case.

TABLA 3TABLE 3

33

Ejemplo 4Example 4 Introducción en el N-terminal del grupo marcador, biotina, catalizado por tripsina, en polipéptidos con sitios de escisión específicos de enzimas, a partir de biotinil-OGp y polipéptidos de diferentes longitudes y secuencias en el líquido iónico 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluorboratoIntroduction in the N-terminal of the group marker, biotin, trypsin catalyzed, in polypeptides with enzyme specific cleavage sites, from biotinyl-OGp and polypeptides of different lengths and sequences in the ionic liquid 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluorborate

Los radicales aminoácidos individuales específicos de enzimas están realzados en cada caso mediante negritas
(Bz = benzoilo; OGp = 4-guanidinofeniléster).
The specific individual amino acid radicals of enzymes are enhanced in each case by bold
(Bz = benzoyl; OGp = 4-guanidinophenyl ester).

Las condiciones de la reacción corresponden a las del ejemplo 3. Solamente se han cambiado las concentraciones del componente carboxílico (biotinil-OGp: 4 mM) y del componente amínico (cada péptido: 2 mM). Los productos de polipéptido identificados a partir de la solución de reacción mediante MALDI-ToF, después de su aislamiento están indicados en la tabla 4 con las correspondientes masas moleculares calculadas o respectivamente encontradas. La selectividad de las reacciones enzimáticas de biotinilización se determinó mediante el empleo de análogos de péptidos acetilados en el terminal N. La ausencia de formación de producto en estos casos se valoró como una confirmación de la biotinilización exclusivamente en el terminal N.The reaction conditions correspond to those of example 3. Only the concentrations of the carboxylic component (biotinyl-OGp: 4 mM) and amino component (each peptide: 2 mM). The products of polypeptide identified from the reaction solution by MALDI-ToF, after their isolation they are indicated in table 4 with the corresponding molecular masses calculated or respectively found. The selectivity of the Biotinylation enzymatic reactions were determined by the use of acetylated peptide analogs in terminal N. The absence of product formation in these cases was assessed as a confirmation of biotinylation exclusively at the terminal N.

TABLA 4TABLE 4

44

El espectro de masas MALDI-ToF obtenido del producto de síntesis biotinil -RIVDARLEQVKAAGAY está representado como ejemplo en la figura 1. La masa molar encontrada de 1986,31 corresponde a la señal (M+H^{+}) de la masa molar monoisotópica calculada 1985,05 del producto peptídico.The MALDI-ToF mass spectrum obtained from the biotinyl synthesis product - R IVDA R LEQV K AAGAY is represented as an example in Figure 1. The molar mass found from 1986.31 corresponds to the signal (M + H +) of the monoisotopic molar mass calculated 1985.05 of the peptide product.

Ejemplo 5Example 5 Introducción selectiva catalizada con quimotripsina del grupo marcador biotina en la lisocina de albúmina de pollo en el líquido iónico 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluorboratoSelective introduction catalyzed with group chymotrypsin biotin marker in chicken albumin lysocin in the liquid ionic 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluorborate

La quimotripsina posee una especificidad al substrato relativamente amplia, por lo que la enzima escinde de preferencia los ésteres aromáticos de aminoácidos. Los radicales de aminoácidos aromáticos individuales existentes en la lisozima están realzados en cada caso mediante negritas (Hepes = ácido N-[2-hidroxietil]piperazin-N'-[2-etansulfónico]; OGp = 4-guanidinofeniléster).Chymotrypsin has a specificity to relatively broad substrate, so the enzyme cleaves from preference aromatic esters of amino acids. The radicals of individual aromatic amino acids existing in lysozyme are enhanced in each case by bold (Hepes = acid N- [2-hydroxyethyl] piperazin-N '- [2-ethanesulfonic]; OGp = 4-guanidinophenyl ester).

Secuencia primaria de la lisozima de albúmina de pollo:Primary sequence of albumin lysozyme of chicken:

55

1 ml de solución de reacción, que contiene 4-metil-N-butil-piridinio tetrafluorborato, 20% de tampón Hepes(0,05 M, pH 8,0), 2 mM de biotinil-OGp, 0,5 mM de lisozima y 10 \muM de quimotripsina, se agita a 25ºC. Después de 120 minutos se lleva la solución de reacción a pH 2 mediante la adición de ácido trifluoracético al 1 por ciento en metanol/agua (1:1, v/v). La masa molar encontrada mediante MALDI-ToF después del aislamiento del producto, de 14589,06, del producto de síntesis corresponde a la señal (M+H^{+}) de la masa molar monoisotópica calculada teóricamente de la lisozima biotinilada una vez.1 ml of reaction solution, which contains 4-methyl-N-butyl-pyridinium tetrafluorborate, 20% Hepes buffer (0.05 M, pH 8.0), 2 mM of biotinyl-OGp, 0.5 mM lysozyme and 10 µM of Chymotrypsin, stirred at 25 ° C. After 120 minutes he takes the reaction solution at pH 2 by the addition of acid 1 percent trifluoroacetic in methanol / water (1: 1, v / v). Mass molar found by MALDI-ToF after product insulation, 14589.06, of the synthesis product corresponds to the signal (M + H +) of the monoisotopic molar mass theoretically calculated from biotinylated lysozyme once.

Las características de la invención dadas a conocer en la descripción anterior, las reivindicaciones así como los dibujos pueden emplearse tanto individualmente como también en cualquier combinación, para la consecución de la invención, en diferentes versiones.The characteristics of the invention given to know in the description above, the claims as well as the drawings can be used both individually and also in any combination, for the achievement of the invention, in Different versions

Claims (26)

1. Procedimiento para la síntesis de péptidos, substancias miméticas de los péptidos y/o proteínas y/o para la modificación selectiva en el terminal N de péptidos, substancias miméticas de los péptidos y/o proteínas, con los siguientes pasos:1. Procedure for peptide synthesis, mimetic substances of the peptides and / or proteins and / or for the selective modification in the N-terminal of peptides, substances mimetics of peptides and / or proteins, with the following Steps: a) preparación de un componente amínico, en donde el componente amínico tiene por lo menos un aminoácido,a) preparation of an amino component, in where the amino component has at least one amino acid, b) preparación de un componente carboxílico, en donde el componente carboxílico tiene un grupo lábil específico de una enzima en el grupo carboxílico, y el componente carboxílico es un compuesto con, por lo menos, un aminoácido o un compuesto con, por lo menos, un grupo marcador o informativo,b) preparation of a carboxylic component, in where the carboxylic component has a specific labile group of an enzyme in the carboxylic group, and the carboxylic component is a compound with at least one amino acid or a compound with, at least one marker or informational group, c) reacción del componente amínico y el componente carboxílico en un medio de reacción el cual está compuesto de uno o varios líquidos iónicos, en presencia de una proteasa, peptidasa y/o hidrolasa, en donde entre el componente amínico y el componente carboxílico se forma una unión peptídica mediante la escisión del grupo lábil.c) reaction of the amino component and the carboxylic component in a reaction medium which is composed of one or more ionic liquids, in the presence of a protease, peptidase and / or hydrolase, where between the component amine and the carboxylic component forms a peptide bond by cleavage of the labile group. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además como paso:2. Method according to claim 1, which It also includes as a step: d) enriquecimiento y/o aislamiento del péptido, de la substancia mimética de péptidos y/o de la proteína obtenidos mediante procedimientos de por sí ya conocidos.d) enrichment and / or isolation of the peptide, of the mimetic substance of peptides and / or of the protein obtained by procedures already known. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el componente amínico es un polipéptido o una proteína.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amino component is a polypeptide or a protein. 4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el componente amínico tiene un tamaño de 1 a 1000 aminoácidos, de preferencia, 30 a 500, con más preferencia 30 a 250 aminoáci-
dos.
4. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the amino component has a size of 1 to 1000 amino acids, preferably 30 to 500, more preferably 30 to 250 amino acids.
two.
5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,5. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el extremo carboxilo del componente amínico está en una forma activada, protegido o sin proteger.the carboxyl end of the amino component is in an activated, protected or unprotected way. 6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, la función amino N^{\alpha} del componente amínico está sin proteger, en donde esta función amino N^{\alpha} reacciona con la función carboxilo del componente carboxílico.the amino function Nα of the component amino is unprotected, where this amino function N? reacts with the carboxyl function of the carboxylic component. 7. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,7. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el componente carboxílico es un polipéptido o una proteína.the carboxylic component is a polypeptide or a protein 8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el componente carboxílico tiene un tamaño de 1 a 1000 aminoácidos, de preferencia 30 a 500, con más preferencia 30 a 250 aminoácidos.the carboxylic component has a size of 1 to 1000 amino acids, preferably 30 to 500, more preferably 30 to 250 amino acids 9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,9. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el grupo carboxilo del componente carboxílico forma con el grupo lábil un éster de ácido carboxílico o una amida de ácido carboxílico.the carboxyl group of the carboxylic component form a carboxylic acid ester or an amide with the labile group of carboxylic acid. 10. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,10. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el grupo lábil del componente carboxílico se escoge entre el grupo que comprende los radicales sin substituir o substituidos: -O-alquilo, -O-arilo, -S-alquilo, radicales -S-arilo, -NH-alquilo, -NH-arilo, -N,N-dialquilo, -N,N-diarilo, y -N-aril-N-alquilo.the labile group of the carboxylic component is choose from the group that includes the unsubstituted radicals or substituted: -O-alkyl, -O-aryl, -S-alkyl, radicals -S-aryl, -NH-alkyl, -NH-aryl, -N, N-dialkyl, -N, N-diaryl, and -N-aryl-N-alkyl. 11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque,11. Method according to claim 10, characterized in that, el grupo lábil del componente carboxílico está substituido con uno o varios radicales de ácidos carboxílicos, radicales de ácidos sulfónicos, o sulfonatos.the labile group of the carboxylic component is substituted with one or more carboxylic acid radicals, sulfonic acid radicals, or sulfonates. 12. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,12. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, El grupo lábil es un radical 4-guanidinofenilo, 4-amidinofenilo, 4-guanidinofeniltio ó 4-amidinofeniltio, ó un compuesto de estructura homóloga a los mismos.The labile group is a radical 4-guanidinophenyl, 4-amidinophenyl, 4-guanidinophenylthio or 4-amidinophenylthio, or a compound of structure homologous to them. 13. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,13. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el grupo lábil se adecúa a la especificidad de la proteasa, peptidasa y/o hidrolasa empleada.the labile group adapts to the specificity of the protease, peptidase and / or hydrolase used. 14. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,14. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el componente carboxílico que contiene el grupo lábil tiene la siguiente estructura:the carboxylic component that contains the group Labil has the following structure: Y-(Xaa)_{n}-RY- (Xaa) n -R en dondein where Y es un grupo de protección del terminal N, ó es H,And it is a protection group of terminal N, or is H Xaa es un \alpha-aminoácido, \beta-aminoácido cualquiera, o un derivado de los mismos, o un grupo marcador o informativo,Xaa is an α-amino acid, any β-amino acid, or a derivative of the themselves, or a marker or informational group, R es un grupo lábil, en particular, un grupo lábil seleccionado del grupo que comprende los radicales sin substituir o substituidos, -O-alquilo, -O-arilo, -S-alquilo, radicales -S-arilo, 4-guanidinofenilo, 4-amidinofenilo, 4-guanidinofeniltio, 4-amidinofeniltio, los cuales pueden estar substituidos con grupos de ácidos sulfónicos o sulfonatos, así como homólogos estructurales de los mismos, n es un número entero de 1 a 1000, de preferencia de 30 a 500, con más preferencia, de 30 a 250.R is a labile group, in particular, a group labile selected from the group comprising radicals without substitute or substituted, -O-alkyl, -O-aryl, -S-alkyl, radicals -S-aryl, 4-guanidinophenyl, 4-amidinophenyl, 4-guanidinophenylthio, 4-amidinophenylthio, which may be substituted with groups of sulfonic acids or sulphonates, as well as structural homologs thereof, n is an integer from 1 to 1000, preferably from 30 to 500, more preferably, from 30 to 250 15. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,15. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el componente carboxílico es un grupo marcador o informativo, escogido de los marcadores fluorescentes que contienen grupos carboxilo, como la fluoresceína, rodamina, tetrametilrodamina, ácido 2-aminobenzoico; marcas de isótopos que contienen grupos carboxilo como aminoácidos o fragmentos de péptidos que contienen C^{13}-, N^{15}-, y O^{17}-; marcas "spin" que contienen grupos carboxilo, como aminoácidos que contienen la marca nitróxido y derivados de ácidos grasos; agentes reticulantes (cross-linking agents) que contienen grupos biotin-carboxilo como diazoacetato, diazopiruvato, p-nitrofenil-3-diazopiruvato; 2-(1,2-ditiolan-3-il)acetato; N,N'-1,4-fenilendimaleimida.the carboxylic component is a marker group or informative, chosen from the fluorescent markers containing carboxyl groups, such as fluorescein, rhodamine, tetramethylrodamine, 2-aminobenzoic acid; marks of Isotopes containing carboxyl groups as amino acids or peptide fragments containing C 13 -, N 15 -, and O 17 -; "spin" brands containing carboxyl groups, such as amino acids containing the brand nitroxide and acid derivatives fatty cross-linking agents containing biotin-carboxyl groups such as diazoacetate, diazopyruvate, p-nitrophenyl-3-diazopyruvate; 2- (1,2-dithiolan-3-yl) acetate;  N, N'-1,4-phenylenedimaleimide. 16. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,16. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, los pasos a) a c) y eventualmente d), se efectúan dos o más veces para obtener secuencialmente un polipéptido o una proteína, que tiene un grupo marcador o informativo.Steps a) to c) and eventually d), are performed two or more times to sequentially obtain a polypeptide or a protein, which has a marker or informational group. 17. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,17. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, se emplea como componente amínico un compuesto obtenido según los pasos a) a c) y eventualmente d), y como componente carboxílico otro compuesto obtenido según los pasos a) a c) y eventualmente d).a compound is used as an amino component obtained according to steps a) to c) and eventually d), and as carboxylic component another compound obtained according to steps a) to c) and eventually d). 18. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,18. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, el medio de reacción tiene exclusivamente uno o varios líquidos iónicos.the reaction medium has exclusively one or various ionic liquids. 19. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque,19. Method according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that, el medio de reacción comprende uno o varios líquidos iónicos, y además agua y/o un disolvente orgánico y eventualmente aditivos habituales.the reaction medium comprises one or more ionic liquids, and also water and / or an organic solvent and possibly usual additives. 20. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,20. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, la proporción de líquidos iónicos en el medio de reacción es 50-100% en volumen, de preferencia 70-100 u 80-100% en volumen, con más preferencia 90-100% en volumen, con igual preferencia de 95 a 100% en volumen ó 95-99% en volumen.the proportion of ionic liquids in the middle of reaction is 50-100% by volume, preferably 70-100 or 80-100% by volume, with more preference 90-100% by volume, with equal preference of 95 to 100% by volume or 95-99% in volume. 21. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,21. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, como cationes de los líquidos iónicos se emplean iones alquil-imidazolio cuaternizados, iones alquil-amonio cuaternizados, iones alquil-piridinio cuaternizados y/o iones alquil-fosfonio cuaternizados.as cations of ionic liquids are used quaternized alkyl imidazolium ions, ions quaternized alkyl ammonium ions quaternized alkyl pyridinium and / or ions quaternized alkyl phosphonium. 22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque,22. Method according to claim 21, characterized in that, los radicales alquilo de los líquidos iónicos están ramificados o sin ramificar y tienen 1-20 átomos de carbono, de preferencia 2-10 átomos de carbono, y con mayor preferencia, 4-6 átomos de carbono.alkyl radicals of ionic liquids they are branched or unbranched and have 1-20 carbon atoms, preferably 2-10 atoms of carbon, and more preferably, 4-6 atoms of carbon. 23. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,23. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, como líquidos iónicos se emplean sales de 1-etil-3-metilimidazolio, 1-butil-3-metilimidazolio y/o 4-metil-N-butil-piridinio.as ionic liquids, salts of 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium I 4-methyl-N-butyl-pyridinium. 24. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,24. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, como aniones de los líquidos iónicos se emplean el cloruro, bromuro, cloroaluminato, nitrato, bencenosulfonato, triflato (trifluormetansulfonato), tosilato y/o tetrafluorborato.as anions of ionic liquids are used chloride, bromide, chloroaluminate, nitrate, benzenesulfonate, triflate (trifluoromethanesulfonate), tosylate and / or tetrafluorborate 25. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque,25. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that, como proteasa se emplea una cisteinproteasa o serinproteasa.as a protease a cysteine protease is used or serine protease 26. Empleo de una proteasa, peptidasa y/o hidrolasa para la síntesis y/o modificación de terminales N, de péptidos, substancias miméticas de los péptidos y proteínas, en donde el péptido, la substancia mimética del péptido y la proteína o sus especies marcadas en el terminal N, se obtienen mediante ligación de un componente amínico y un componente carboxílico, y el componente carboxílico tiene un grupo lábil.26. Use of a protease, peptidase and / or hydrolase for the synthesis and / or modification of N terminals, of peptides, mimetic substances of peptides and proteins, in where the peptide, the mimetic substance of the peptide and the protein or its species marked in terminal N, are obtained by ligation of an amino component and a carboxylic component, and the carboxylic component has a labile group.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2882057B1 (en) * 2005-02-16 2012-11-23 Aventis Pharma Sa PEPTIDE SYNTHESIS ON SOLUBLE CARRIERS OF ONIUM SALT TYPES
JP2008537733A (en) * 2005-03-15 2008-09-25 マクギル ユニバーシティー Ionic liquid supported synthesis
DE102005027172A1 (en) 2005-06-13 2006-12-14 Merck Patent Gmbh Extraction of proteins, protein fragments or peptides from biological samples comprises using an ionic liquid as the extractant
WO2009021077A2 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 THE GOVERMENT OF THE UNITED STATES OF AMERICA. as represented by THE SECRETARY OF THE NAVY Beta helical peptide structures stable in aqueous and non-aqueous media and methods for preparing same
CA2797853C (en) * 2010-05-13 2016-12-13 Polytechnic Institute Of New York University Protease catalyzed in situ end capping of oligopeptides in aqueous media
JP5928987B2 (en) * 2010-07-26 2016-06-01 味の素株式会社 Method for producing peptide
JP5787278B2 (en) * 2010-07-26 2015-09-30 味の素株式会社 Method for producing peptide
CN104237524B (en) * 2013-06-19 2016-05-04 中国科学院大连化学物理研究所 A kind of quantitative proteomics method of enzymatic N end mark
EP3562835A4 (en) * 2016-12-28 2020-08-19 Indian Institute of Technology Delhi Ionic liquid based support for manufacture of peptides
MA52588A (en) * 2018-05-07 2021-03-17 Univ Hokkaido Nat Univ Corp PEPTIDIC MACROCYCLASE
CN110818771B (en) * 2018-08-14 2023-01-17 陈铭 Carbonyl sulfide mediated polypeptide synthesis using amino acid ionic liquids
GB2614162A (en) 2020-09-09 2023-06-28 Social Profit Network Methods and compositions for delivery of biotin to mitochondria
CN114057827B (en) * 2021-12-02 2023-10-13 深圳湾实验室坪山生物医药研发转化中心 Method for marking protein

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710583A (en) * 1985-10-21 1987-12-01 W. R. Grace & Co. Dipeptides and process
DE10047857B4 (en) * 2000-09-27 2004-11-18 Universität Leipzig Process for the selective biocatalytic modification of peptides and proteins
GB0023706D0 (en) * 2000-09-27 2000-11-08 Scionix Ltd Ionic liquids
DE60010472T2 (en) * 2000-10-27 2005-05-19 Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S.) Imidazolium salts and the use of these ionic liquids as a solvent and as a catalyst
EP1205555A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-15 Solvent Innovation GmbH Enzymatic catalysis in the presence of ionic liquids
DE10145747A1 (en) * 2001-09-17 2003-04-03 Solvent Innovation Gmbh Ionic liquids
JP2003284552A (en) * 2002-03-28 2003-10-07 Hitachi Software Eng Co Ltd Polymeric chip for identifying ionic polymer and method for identifying ionic polymer

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Publication number Publication date
WO2004024751A1 (en) 2004-03-25
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EP1534734A1 (en) 2005-06-01
CN101027315A (en) 2007-08-29
JP2008301829A (en) 2008-12-18
CA2495111A1 (en) 2004-03-25
BR0313918A (en) 2005-07-19
ATE394411T1 (en) 2008-05-15
DE50309798D1 (en) 2008-06-19

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